Opdagelsen af goldeno, offentliggjort i det prestigefyldte magasin Natursyntese, var inspireret af princippet om grafen, et kulstofbaseret materiale kendt for sin ekstreme styrke og tyndhed. Ligesom grafen erhverver goldeno unikke og nyttige egenskaber ved at organisere sig i todimensionelle strukturer.
Ekstraordinære egenskaber ved goldeno
Guld, værdsat for sin høj elektrisk ledningsevne, formbarhed og modstandsdygtighed over for korrosion, finder i goldeno en forbedret version af sig selv. Takket være arrangementet af guldatomer i en todimensionel struktur, præsenterer hvert atom "to gratis links", der letter dannelsen af et netværk, der forbedrer interaktion med andre strukturer.
Denne ejendommelige atomkonfiguration af goldeno giver den ekstraordinære egenskaber. Ligesom grafen, der er sammensat af grupperet kulstof, danner goldeno netværk, der tillader en fri bevægelse af elektroner og en effektiv varmeledningsevne. Disse egenskaber åbner en række lovende applikationer inden for forskellige områder.
Potentielle anvendelser af goldeno
Svenske forskere fastholder, at strukturen af goldeno forudser en lys fremtid på forskellige områder. Blandt de mest bemærkelsesværdige applikationer er:
- Omdannelse af kuldioxid: Goldeno kan spille en nøglerolle i at opfange og omdanne CO2 og bidrage til kampen mod klimaændringer.
- Katalyse af brintproduktion: Goldenos effektivitet som katalysator kunne øge produktionen af brint, en ren og vedvarende energikilde.
- Vandrensning: Egenskaberne ved goldeno kunne bruges til at udvikle mere effektive og bæredygtige vandfiltrerings- og rensningssystemer.
I øjeblikket når fremstillingen af goldeno-plader 200 millimeter, en dimension, der allerede tillader dens implementering i praktiske anvendelser. Forskere arbejder imidlertid utrætteligt på at udvide mulighederne for dette innovative materiale.
Vejen til syntesen af goldeno
At opnå goldeno var ikke en simpel proces. Forskere ved Linköping Universitet forskede i nye keramisk-baserede halvledermaterialer, da de uventet faldt over denne opdagelse.
Under sine eksperimenter med silicium og titaniumcarbidholdet observerede, at når materialet blev udsat for høje temperaturer, erstattede guldet, der blev brugt som belægning, hovedmaterialet i arkene gennem et fænomen kendt som interkalation. Dette resulterede i dannelsen af guld-titancarbid, en slags "sandwich", hvor titanium og kulstof dannede "brødet", og netværket af guldatomer udgjorde "skinken".
Udfordringen var så at udvinde den metalplade uden at ændre dens integritet. Efter måneders eksperimenter lykkedes det teamet at finde løsningen: den "Murakami reagens", en gammel japansk smedeteknik, der traditionelt bruges til at ændre farven på knive. Ved at bruge denne metode "polerede" de sandwichens titanium og kulstof, hvilket afslørede det dyrebare goldeno-ark.
En gylden fremtid for videnskab og teknologi
Goldeno repræsenterer en milepæl i fremstillingen af todimensionelle atomare strukturer. Hidtil har guld været enkelt metal med hvilke plader et atom tykt er blevet opnået, hvilket viser kompleksiteten af denne proces.
Selvom goldeno i øjeblikket er "indespærret" i en kemisk løsning for at bevare dens revolutionerende egenskaber, arbejder videnskabsmænd hårdt på at udvide dets potentiale. Shun Kashiwaya, den ledende forsker, beskriver den ét atom-tykke guldfolie i sin matrix som "korn med mælk", en analogi, der fremkalder delikatessen og løftet ved dette innovative materiale.
Fødslen af goldeno åbner et nyt kapitel inden for materialevidenskab og -teknologi. Med dets unikke egenskaber og lovende anvendelser fremstår dette gyldne materiale som en hovedperson i søgen efter løsninger på globale udfordringer såsom klimaforandringer, ren energi og adgang til drikkevand. Uden tvivl ser fremtiden gylden ud takket være denne revolutionerende innovation.
Jeg er Sebastián Vidal, en computeringeniør, der brænder for teknologi og gør-det-selv. Desuden er jeg skaberen af tecnobits.com, hvor jeg deler selvstudier for at gøre teknologi mere tilgængelig og forståelig for alle.