Odkritje goldena, objavljeno v prestižni reviji Sinteza narave, je navdihnilo načelo grafena, materiala na osnovi ogljika, ki je znan po svoji izjemni trdnosti in tankosti. Tako kot grafen pridobi goldeno edinstvene in uporabne lastnosti tako, da se organizira v dvodimenzionalne strukture.
Izjemne lastnosti goldena
Zlato, cenjeno zaradi visoka električna prevodnost, upogljivost in odpornost proti koroziji, najde v goldenu izboljšano različico samega sebe. Zahvaljujoč razporeditvi atomov zlata v dvodimenzionalni strukturi je vsak atom predstavljen "dve brezplačni povezavi", kar olajša oblikovanje mreže, ki izboljša interakcijo z drugimi strukturami.
Ta posebna atomska konfiguracija goldena daje izjemne lastnosti. Tako kot grafen, sestavljen iz združenega ogljika, goldeno tvori mreže, ki omogočajo a prosto gibanje elektronov in ena učinkovita toplotna prevodnost. Te značilnosti odpirajo vrsto obetavnih aplikacij na različnih področjih.
Možne uporabe goldena
Švedski raziskovalci trdijo, da struktura goldena napoveduje svetlo prihodnost na različnih področjih. Med najbolj opaznimi aplikacijami so:
- Pretvorba ogljikovega dioksida: Goldeno bi lahko igral ključno vlogo pri zajemanju in preoblikovanju CO2 ter tako prispeval k boju proti podnebnim spremembam.
- Kataliza proizvodnje vodika: Učinkovitost Goldena kot katalizatorja bi lahko povečala proizvodnjo vodika, čistega in obnovljivega vira energije.
- Čiščenje vode: Lastnosti goldena bi lahko uporabili za razvoj učinkovitejših in trajnostnih sistemov za filtriranje in čiščenje vode.
Trenutno izdelava goldeno plošč doseže 200 milimetrov, dimenzija, ki že omogoča njeno uporabo v praktične aplikacije. Vendar si znanstveniki neumorno prizadevajo razširiti možnosti tega inovativnega materiala.
Pot do sinteze goldena
Pridobivanje goldena ni bil preprost postopek. Znanstveniki na univerzi Linköping so raziskovali nove polprevodniške materiale na osnovi keramike, ko so nepričakovano naleteli na to odkritje.
Med njegovimi poskusi z silicijev in titanov karbid, je ekipa opazila, da je pri izpostavitvi materiala visokim temperaturam zlato, uporabljeno kot premaz, zamenjalo glavni material v ploščah s pojavom, znanim kot interkalacija. Posledica tega je nastanek zlato-titanovega karbida, nekakšen "sendvič", kjer sta titan in ogljik tvorila "kruh", mreža zlatih atomov pa je tvorila "šunko".
Izziv je bil nato izvleči to kovinsko ploščo, ne da bi spremenili njeno celovitost. Po mesecih eksperimentiranja je ekipi uspelo najti rešitev: "Murakamijev reagent", starodavna japonska tehnika kovanja, ki se tradicionalno uporablja za spreminjanje barve nožev. S to metodo so "zpolirali" titan in karbon sendviča ter razkrili dragoceno zlato listo.
Zlata prihodnost za znanost in tehnologijo
Goldeno predstavlja mejnik v izdelavi dvodimenzionalnih atomskih struktur. Do danes je bilo zlato ena kovina s katerimi so bili doseženi listi debeline enega atoma, kar kaže na kompleksnost tega procesa.
Čeprav je goldeno trenutno "zaprt" v kemični raztopini, da bi ohranil svoje revolucionarne lastnosti, znanstveniki trdo delajo, da bi razširili njegov potencial. Shun Kashiwaya, vodilni raziskovalec, opisuje zlato folijo debeline enega atoma v svoji matrici kot "kosmiči z mlekom", analogija, ki spominja na nežnost in obljube tega inovativnega materiala.
Rojstvo goldena odpira novo poglavje v znanosti o materialih in tehnologiji. S svojimi edinstvenimi lastnostmi in obetavnimi aplikacijami se ta zlati material pojavlja kot protagonist pri iskanju rešitev za globalne izzive, kot so podnebne spremembe, čista energija in dostop do pitne vode. Brez dvoma je prihodnost zlata po zaslugi te revolucionarne inovacije.
Sem Sebastián Vidal, računalniški inženir, navdušen nad tehnologijo in DIY. Poleg tega sem ustvarjalec tecnobits.com, kjer delim vadnice, da naredim tehnologijo bolj dostopno in razumljivo za vse.