Создана странная форма золота: существует в виде листа толщиной всего в один атом
Ювелиры в течение многих столетий пытались придать новую форму золоту. Теперь же ученым это удалось.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Synthesis, ученые создали новый золотой материал, который представляет собой слой толщиной всего в 1 атом. Тоньше уже создать нельзя, пишет ScienceAlert.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Ученые назвали новый двухмерный материал золотым и имеет свойства, которыми не обладает трехмерная форма золота. Золото является драгоценным металлом, но если золотой материал имеет слой толщиной в 1 атом, то золото превращается в полупроводник, объясняют авторы исследования.
Золоту очень сложно придать двухмерную форму. Во время прошлых экспериментов удавалось создать либо золотой лист толщиной в несколько атомов, либо монослой, зажатый между другими материалами или размещенный на одном из них и его невозможно было отсоединить.
Ученые начали свой эксперимент с электропроводящей керамики под названием карбид титан-кремния, где кремний находится в тонких слоях. Затем для обеспечения контакта ученые решили покрыть материал золотом. Но под воздействием высокой температуры слой кремния был заменен золотом внутри основного материала.
Как и в случае с другими экспериментами по созданию монослойного золота на этом этапе процесс остановился. Долгое время из карбида титана-золота, невозможно было извлечь сверхтонкие слои золота, которые находились между слоями титана и углерода.
Поэтому ученые применили травильный раствор известный как реагент Мураками. Это смесь химикатов, которые используют в металлообработке для травления углерода и окрашивания стали. В результате появляются узоры.
Ученые пробовали разные концентрации, чтобы растворить титан и углерод, которые окружали золото. Травления реагентом Мураками приводит к созданию побочного продукта — ферроцианида калия. Под воздействием света соединение выделяет цианид, который растворяет золото, поэтому процесс травления пришлось проводить в полной темноте.
Но тонкий лист золота начинал скручиваться и слипаться и эту проблему решили, добавив активное вещество. Таким образом структура монослоя сохранилась в целости. Таким образом ученые получили стабильный золотой материал толщиной всего в 1 атом.
Обычно золото хорошо проводит электричество. Но когда золото имеет двухмерную форму, то оно превращается в полупроводник со свойствами проводника и изолятора. Такие материалы полезны тем, что их проводимость можно регулировать, говорят ученые.
Как уже писал Фокус, согласно очень необычной теории, во Вселенной существует только один электрон.
Также Фокус писал о том, что ученые обнаружили доказательства существования в минерале пирит, который еще называют "золотом дураков", такого важнейшего в современно мире элемента, как литий. Последний используется для создания всевозможных батарей для питания, в том числе, смартфонов и электромобилей.