Forradalmi változás jöhet az arany felhasználásában
A Linköpingi Egyetem kutatóinak legújabb fejlesztése, a „goldene” egy atom vastagságú aranylemez, amely forradalmasíthatja az arany felhasználását a jövőben. Egy ősi japán kovácsolási technika és a legmodernebb szintézis technológiák találkozásának eredményeként jött létre ez az új anyag, amely félvezető tulajdonságokkal rendelkezik.
Kétdimenziós arany létrehozása nagyobb kihívás mint hinnénk
A Linköpingi Egyetem kutatócsapata, amelyet Shun Kashiwaya és Lars Hultman vezet, hosszú ideje dolgozott azon, hogy létrehozzon egy olyan aranylemezt, amely nem vastagabb egy atomnál. A projekt áttörést ért el, amikor a kutatók egy titán-karbid és szilícium alapú anyagot, amelyet arannyal terveztek bevonni, magas hőmérsékletnek tették ki. Ebben a kísérletben nem a szilícium, hanem az arany épült be az alapanyag struktúrájába, egy kémiai folyamat, az interkaláció révén. Ez a meglepő eredmény ösztönözte a csapatot, hogy tovább folytassák a kísérleteket.
A következő lépésben a kutatók a Murakami-reagenst választották, egy hagyományos japán technikát, amelyet a kovácsok használnak a szén maradványok eltávolítására és az acél színének megváltoztatására. Bár ezt a módszert nem lehetett közvetlenül alkalmazni a titán-karbid és arany kombinációjára, Kashiwaya különböző koncentrációkat és maratási időket tesztelt, mire megtalálta a megfelelő beállításokat. Hónapokig tartó kísérletezés után végül sikerült előállítaniuk az atom vastagságú aranylemezeket, ami új lehetőségeket nyitott meg a nanotechnológia és más területek számára.
A goldene lehetséges felhasználási területei
A goldene jelentősége az egyedülálló kétdimenziós szerkezetéből adódik, amely félvezető tulajdonságokat biztosít számára, így rendkívül sokoldalúvá téve az anyagot. Ennek köszönhetően számos területen alkalmazható, például a szén-dioxid átalakításában, a hidrogén és más értékes vegyületek katalitikus előállításában, a víztisztításban és a távközlési technológiákban. Ráadásul a goldene felhasználásával csökkenthető az arany iránti szükséglet a hagyományos alkalmazásokban, ami gazdasági és környezeti előnyöket is jelenthet.
Felfedezése csupán a szerencsének köszönhető?
A goldene felfedezése nem csupán az új anyag ígéretes lehetőségei miatt kelt izgalmat, hanem azért is, mert értékes betekintést nyújt a tudományos kutatások működésébe. Gyakran előfordul, hogy az újítások váratlan összefüggések és különböző tudományterületeken szerzett tapasztalatok keresztezéséből, vagy akár régi technikák modern problémákra való alkalmazásából születnek meg. Ez a szerencsés felfedezés, ami gyakran csak a véletlen műve, nyitottságot és alázatot követel a kutatóktól, hogy felismerjék és megragadják az új ötletekben és módszerekben rejlő lehetőségeket. Éppen ez történt a Linköpingi Egyetem kutatócsoportjával, akik egy ősi japán kovácsolási technika alkalmazásával oldottak meg egy modern anyagtudományi problémát.