De ontdekking van de goldeno, gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Natuursynthese, werd geïnspireerd door het principe van grafeen, een op koolstof gebaseerd materiaal dat bekend staat om zijn extreme sterkte en dunheid. Net als grafeen verkrijgt goldeno unieke en nuttige eigenschappen door zichzelf te organiseren in tweedimensionale structuren.
Uitzonderlijke eigenschappen van goldeno
Goud, gewaardeerd om zijn hoge elektrische geleidbaarheid, kneedbaarheid en weerstand tegen corrosie, vindt in de goldeno een verbeterde versie van zichzelf. Dankzij de rangschikking van goudatomen in een tweedimensionale structuur presenteert elk atoom zich "twee gratis links", waardoor de vorming van een netwerk wordt vergemakkelijkt dat de interactie met andere structuren verbetert.
Deze eigenaardige atomaire configuratie van goldeno geeft het uitzonderlijke eigenschappen. Net als grafeen, samengesteld uit gegroepeerde koolstof, vormt goldeno netwerken die a vrije beweging van elektronen en één efficiënte thermische geleidbaarheid. Deze kenmerken openen een reeks veelbelovende toepassingen op verschillende gebieden.
Mogelijke toepassingen van goldeno
Zweedse onderzoekers beweren dat de structuur van de goldeno op verschillende gebieden een mooie toekomst voorspelt. Een van de meest opvallende toepassingen zijn:
- Omzetting van kooldioxide: De goldeno zou een sleutelrol kunnen spelen bij het afvangen en transformeren van CO2, en zo bijdragen aan de strijd tegen de klimaatverandering.
- Katalyse van de productie van waterstof: Goldeno's efficiëntie als katalysator zou de productie van waterstof, een schone en hernieuwbare energiebron, kunnen stimuleren.
- Water Zuivering: De eigenschappen van goldeno kunnen worden gebruikt om effectievere en duurzamere waterfiltratie- en zuiveringssystemen te ontwikkelen.
Momenteel bereikt de productie van goldeno-platen 200 millimeter, een dimensie die de implementatie ervan al mogelijk maakt praktische toepassingen. Wetenschappers werken echter onvermoeibaar om de mogelijkheden van dit innovatieve materiaal uit te breiden.
Het pad naar de synthese van goldeno
Het verkrijgen van de goldeno was geen eenvoudig proces. Wetenschappers van de Universiteit van Linköping waren bezig met onderzoek naar nieuwe, op keramiek gebaseerde halfgeleidermaterialen toen ze onverwachts op deze ontdekking stuitten.
Tijdens zijn experimenten met silicium en titaniumcarbideconstateerde het team dat, wanneer het materiaal aan hoge temperaturen werd blootgesteld, het goud dat als coating werd gebruikt het hoofdmateriaal in de platen verving door een fenomeen dat bekend staat als intercalatie. Dit resulteerde in de vorming van goud-titaniumcarbide, een soort ‘sandwich’ waarbij het titanium en de koolstof het ‘brood’ vormden en het netwerk van goudatomen de ‘ham’.
De uitdaging was toen om die metalen plaat eruit te halen zonder de integriteit ervan te veranderen. Na maanden van experimenteren slaagde het team erin de oplossing te vinden: de «Murakami-reagens», een oude Japanse smeedtechniek die traditioneel werd gebruikt om de kleur van messen te veranderen. Met behulp van deze methode "polijstten" ze het titanium en de koolstof van de sandwich, waardoor het kostbare goldeno-vel zichtbaar werd.
Een gouden toekomst voor wetenschap en technologie
De goldeno vertegenwoordigt een mijlpaal in de fabricage van tweedimensionale atomaire structuren. Tot nu toe was goud de uniek metaal waarmee platen van één atoom dik zijn gerealiseerd, wat de complexiteit van dit proces aantoont.
Hoewel goldeno momenteel ‘opgesloten’ zit in een chemische oplossing om zijn revolutionaire eigenschappen te behouden, werken wetenschappers er hard aan om het potentieel ervan uit te breiden. Shun Kashiwaya, de hoofdonderzoeker, beschrijft de één atoom dikke goudfolie in zijn matrix als "ontbijtgranen met melk", een analogie die de delicatesse en belofte van dit innovatieve materiaal oproept.
De geboorte van de goldeno opent een nieuw hoofdstuk in de materiaalwetenschap en -technologie. Met zijn unieke eigenschappen en veelbelovende toepassingen ontpopt dit gouden materiaal zich als hoofdrolspeler in de zoektocht naar oplossingen voor mondiale uitdagingen zoals klimaatverandering, schone energie en toegang tot drinkwater. Zonder twijfel ziet de toekomst er goudkleurig uit dankzij deze revolutionaire innovatie.
Ik ben Sebastián Vidal, een computeringenieur met een passie voor technologie en doe-het-zelf. Bovendien ben ik de maker van tecnobits.com, waar ik tutorials deel om technologie voor iedereen toegankelijker en begrijpelijker te maken.