Foto: Roman Bodnarchuk / Shutterstock.comNaučnici su se dugo bavili izazovom obrade zlata u finije oblike, što je sada dovelo do stvaranja revolucionarnog materijala – „goldena“. Reč je o jednodimenzionalnom materijalu sastavljenom od samo jednog sloja atoma zlata.
Sledeći konvencije nauke o materijalima, naučnici su skovali naziv „golden“ za tu inovaciju, koja pokazuje jedinstvena svojstva kojih zalto nema u svom trodimenzionalnom dvojniku.
„Ako materijal učinite izuzetno tankim, događa se nešto izvanredno – kao i s grafenom“, ističe Šun Kašijava, naučnik za materijale sa Univerziteta Linkoping u Švedskoj. On objašnjava da zlato može postati poluprovodnik kada se svede na debljinu sloja od tek jednog atoma.
Uprkos prirodnoj tendenciji zlata da se skuplja, pređašnji napori da se stvori dvodimenzionalna konfiguracija nisu uspjli, dajući više-atomske ploče ili monoslojeve neodvojive od drugih materijala. Napredak je, međutim, došao neočekivano za Kašijavu i njegov tim dok su eksperimentisali s drugim materijalom, električno provodnom keramikom, titanijum silicijum karbidom, prenosi Zimo.
„Počeli smo s električno provodnom keramikom koja se zove titanijum silicijum karbid, gdje je silicijum u tankim slojevima. Onda je ideja bila premazati materijal zlatom kako bismo uspostavili kontakt. Ali kada smo komponentu izložili visokoj temperaturi, sloj silicijuma je zamenjen zlatom unutar osnovnog materijala“, objašnjava fizičar za materijale Lars Hultman sa Univerziteta Linkoping.
Njihov izazov ležao je u izvlačenju supertankih slojeva zlata između slojeva titanijuma i ugljenika koji ga okružuju. Prevladavanje ove prepreke zahtevalo je tehniku koja uključuje Murakamijev reagens, rastvor za obradu metala koji nagriza ugljenik i boji čelik. Eksperimentišući s različitim koncentracijama i vremenskim okvirima, uspešno su uklonili okolne materijale, ostavljajući zlatni sloj netaknutim.
Međutim, proces je bio delikatan, zahtevajući tamu kako bi se sprečilo oslobađanje cijanida iz nusprodukta navedenog rastvora. Osim toga, uveden je surfaktant (površinski aktivna supstanca koja smanjuje površinsku napetost tečnosti) kako bi se sprečilo uvijanje i nakupljanje zlatnog sloja.
Dobijeni stabilni golden pokazuje svojstva poluprovodnika, nudeći nove mogućnosti u poljima kao što su pročišćavanje vode i hemijska proizvodnja. Studija vezana za navedeno otkriće objavljena je u časopisu Nature Synthesis.
Pratite nas na našoj Facebook i Instagram stranici, ali i na Twitter nalogu. Pretplatite se na PDF izdanje lista Danas.
