Od wielu lat naukowcy na całym świecie badali możliwość wytworzenia sztucznej odmiany złota o grubości jednego atomu. Dwuwymiarowe złoto może pełnić rolę bardzo dobrego półprzewodnika, a te, jak wiemy, są dzisiaj powszechnie wykorzystywane w wielu technologiach, np. w układach scalonych. Zatem opracowanie nowego półprzewodnika jest dosłownie i w przenośni… na wagę złota.
Czytaj też: Złota moneta starsza od Jezusa. Wybito na niej imię człowieka, który uważał się za boga
Naukowcy ze szwedzkiego Uniwersytetu Linköping opublikowali w periodyku Nature Synthesis wyniki swoich prac nad stworzeniem złota 2D. Nie było to pierwsze na świecie podejście do opracowania możliwie najcieńszej warstwy złota. Poprzednim zespołom badawczym udawało się projektować próbki o grubości kilku atomów lub monowarstwy, które były umieszczone w innym materiale.
Nowa odmiana złota – zbudowane jest z jednej warstwy atomów, podobnie jak grafen
Badacze zaczęli od stworzenia specjalnej ceramiki przewodzącej prąd elektryczny. Zbudowano ją z węglika tytanu i krzemu. Następnie materiał pokryto złotem (Au). W dalszych krokach próbkę poddano działaniu wysokiej temperatury do momentu, gdy warstwa krzemu „zamieniła się” miejscem z Au. Wówczas uzyskano warstwę złota 2D, ale zlokalizowaną pomiędzy cząsteczkami węglika tytanu.
Czytaj też: Biologiczne pochodzenie tajemniczego obiektu. Złota kula znajdowała się na dnie oceanu
Aby wydobyć monowarstwę złota, zastosowano technikę trawienia za pomocą odczynnika Murakamiego. Metodą prób i błędów udało się wytrawić niepotrzebny tytan i węgiel, ale niestety nie był to koniec problemów. Jak tłumaczą naukowcy, stosowanie odczynnika Murakamiego pozostawia po sobie żelazocyjanek potasu, który pod wpływem światła uwalnia cyjanek, a ten natomiast rozpuszcza złoto. Wobec tego eksperymenty trzeba było prowadzić w zupełnej ciemności.
Końcowy produkt w postaci warstwy 2D wymagał jeszcze dodania środków aktywnych, które zapobiegałyby jego zwijaniu się i zlepianiu w grubsze warstwy. Dwuwymiarowe złoto dostało również nową nazwę, którą na razie trudno jest dosłownie przetłumaczyć na język polski – po angielsku brzmi ona goldene.
Czytaj też: Wiemy, gdzie znajduje się 99% ziemskiego złota. To dobra i zła wiadomość
Czy nowy materiał ze złota o grubości jednego atomu powtórzy sukces wynalezionego 20 lat temu grafenu? Trudno na razie wyrokować w tej sprawie, ponieważ dopiero opublikowano jeden artykuł naukowy. Nie da się jednak zaprzeczyć, że złoto charakteryzuje się właściwościami, które są wysoko cenione w przemyśle chemicznym. Jego dwuwymiarowa odmiana raczej nie przejdzie w branży niezauważona.