Дослідники використали технологію столітньої давнини для створення надтонкого шару золота.
Дослідники з Університету Лінчепінга у Швеції отримали “голден” (Goldene) – двомірний матеріал, що складається з атомів золота. Дослідники вважають, що в одноатомному шарі у металу з’являться нові властивості, які зроблять його придатним для перетворення вуглекислого газу, виробництва водню та інших хімічних речовин.
Вчені давно намагалися отримати листи золота товщиною в один атом, але зазнавали невдачі через схильність металу злипатися. Шведські вчені досягли успіху завдяки методу столітньої давнини, який використовують японські ковалі – реагенту Муракамі.
Отримання голдена багато в чому стало випадковістю, зазначають учені. Вони працювали з багатошаровим матеріалом карбід титану кремній – електропровідної кераміки, яка містить крихітні шари кремнію. Матеріал хотіли покрити золотом для створення контактів, але під впливом високої температури дорогоцінний метал замінив шар кремнію всередині карбіду.
Фотографії одношарового золота в карбіді та ілюстрація технології виробництва. Зображення: Shun Kashiwaya et al., Nature Synthesis
Отриманий матеріал представляв карбід титану-золота. Щоб відокремити золото від вуглецю, вчені використовували техніку, що бере початок у японській традиції кування. Ковалі використовують реагент Муракамі, щоб видаляти залишки вуглецю і змінювати відтінок сталі. У серії експериментів дослідники оптимізували технологію для видалення вуглецю з карбіду та отримання одноатомних шарів золота. Для запобігання скручуванню відкритих двовимірних аркушів після відділення вчені нанесли на них поверхнево-активну речовину.
Нові властивості голдена зумовлені тим, що в двовимірному золоті є два вільні зв’язки. Завдяки цьому майбутні застосування можуть включати конверсію вуглекислого газу, каталіз вироблення водню, селективне виробництво хімікатів з доданою вартістю, виробництво водню, очищення води, зв’язок і багато іншого.