Goldeno: Láminas de oro de grosor atómico revolucionan tecnología

En un hallazgo sorprendente, un equipo de científicos de la Universidad de Linköping en Suecia ha logrado sintetizar una nueva forma de oro bidimensional, bautizada como «goldeno». Esta innovación, que consiste en láminas de oro de tan solo un átomo de grosor, abre un abanico de posibilidades en el campo de la tecnología y la ciencia de materiales.

El descubrimiento del goldeno, publicado en la prestigiosa revista Nature Synthesis, se inspiró en el principio del grafeno, un material a base de carbono conocido por su resistencia y delgadez extremas. Al igual que el grafeno, el goldeno adquiere propiedades únicas y útiles al organizarse en estructuras bidimensionales.

Propiedades excepcionales del goldeno

El oro, apreciado por su alta conductividad eléctrica, maleabilidad y resistencia a la corrosión, encuentra en el goldeno una versión mejorada de sí mismo. Gracias a la disposición de los átomos de oro en una estructura bidimensional, cada átomo presenta «dos enlaces libres», facilitando la formación de una red que potencia la interacción con otras estructuras.

Esta peculiar configuración atómica del goldeno le confiere propiedades excepcionales. Al igual que el grafeno, compuesto por carbono agrupado, el goldeno forma redes que permiten un movimiento libre de electrones y una conductividad térmica eficiente. Estas características abren un abanico de aplicaciones prometedoras en diversos campos.

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Aplicaciones potenciales del goldeno

Los investigadores suecos sostienen que la estructura del goldeno augura un futuro brillante en diversas áreas. Entre las aplicaciones más destacadas se encuentran:

  • Conversión de dióxido de carbono: El goldeno podría desempeñar un papel clave en la captura y transformación del CO2, contribuyendo a la lucha contra el cambio climático.
  • Catálisis de producción de hidrógeno: La eficiencia del goldeno como catalizador podría impulsar la producción de hidrógeno, una fuente de energía limpia y renovable.
  • Purificación de agua: Las propiedades del goldeno podrían aprovecharse para desarrollar sistemas de filtración y purificación de agua más eficaces y sostenibles.

Actualmente, la fabricación de láminas de goldeno alcanza los 200 milímetros, una dimensión que ya permite su implementación en aplicaciones prácticas. Sin embargo, los científicos trabajan incansablemente para ampliar las posibilidades de este material innovador.

El camino hacia la síntesis del goldeno

La obtención del goldeno no fue un proceso sencillo. Los científicos de la Universidad de Linköping estaban investigando nuevos materiales semiconductores basados en cerámica cuando, de manera inesperada, se toparon con este descubrimiento.

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Durante sus experimentos con carburo de silicio y titanio, el equipo observó que, al someter el material a altas temperaturas, el oro utilizado como recubrimiento reemplazaba al material principal en las láminas mediante un fenómeno conocido como intercalación. Esto resultó en la formación de carburo de oro y titanio, una especie de «sándwich» donde el titanio y el carbono formaban el «pan» y la red de átomos de oro constituía el «jamón».

El desafío entonces fue extraer esa lámina metálica sin alterar su integridad. Tras meses de experimentación, el equipo logró dar con la solución: el «reactivo de Murakami», una técnica milenaria de forja japonesa utilizada tradicionalmente para cambiar el color de los cuchillos. Mediante este método, «pulieron» el titanio y el carbono del sándwich, dejando al descubierto la preciada lámina de goldeno.

Un futuro dorado para la ciencia y la tecnología

El goldeno representa un hito en la fabricación de estructuras atómicas bidimensionales. Hasta la fecha, el oro ha sido el único metal con el que se han logrado láminas de un átomo de grosor, demostrando la complejidad de este proceso.

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Aunque por el momento el goldeno se mantiene «confinado» en una solución química para preservar sus propiedades revolucionarias, los científicos trabajan arduamente para ampliar su potencial. Shun Kashiwaya, el investigador principal, describe la lámina de oro de un átomo de grosor en su matriz como «cereal con leche», una analogía que evoca la delicadeza y la promesa de este material innovador.

El nacimiento del goldeno abre un nuevo capítulo en la ciencia de materiales y la tecnología. Con sus propiedades únicas y sus aplicaciones prometedoras, este material dorado se perfila como un protagonista en la búsqueda de soluciones a desafíos globales como el cambio climático, la energía limpia y el acceso al agua potable. Sin duda, el futuro se vislumbra dorado gracias a esta innovación revolucionaria.