Svenska forskare har skapat "guldén" - ett atomlager tjockt guldark
Av Forskare från Linköpings universitet lyckats skapa ett ark av guld som endast är ett atomlager tunt och resultatet har publicerats i tidskriften Nature Synthesis. Det är en uppgift som länge gäckat forskarvärlden.
Material har döpts till guldén och guldet ska i den här formen, enligt forskarna, fått nya egenskaper som kan göra den lämplig för bland annat koldioxidomvandling, väteproduktion och framställning av värdefulla kemikalier
– Om man gör ett material extremt tunt händer något extraordinärt – som med grafen. Samma sak händer med guld. I vanliga fall är guld som bekant en metall, men blir den ett atomlager tjock kan guldet bli en halvledare i stället, säger Shun Kashiwaya, forskare vid avdelningen för materialdesign vid Linköpings universitet, i ett pressmeddelande.
Forskarna har bland annat lyckats tack vare ett hundraårigt recept använt av japanska smeder och de har utgått från ett tredimensionellt grundmaterial där guldet ligger inbäddat mellan lager av titan och kol. Men en dos tur har också spelat in.
– Vi hade skapat grundmaterialet med helt andra tillämpningar i åtanke. Vi började med elektriskt ledande keramik som kallas titankiselkarbid, där kisel ligger i tunna lager. Då var tanken att belägga keramiken med guld för att skapa en kontakt. Men när vi utsatte materialet för hög temperatur blev kisellagret ersatt av guld inuti grundmaterialet, säger Lars Hultman, professor i tunnfilmsfysik, i en kommentar.
Det var också han som hittade den japanska hundraåriga metoden "Murakamis reagent", som etsar bort kolrester och ändrar färgen på stål vid till exempel knivtillverkning.
Därifrån har forskaren Shun Kashawaya testat sig fram.
– Jag prövade olika koncentrationer av Murakamireagensen och olika tidsspann för etsningen. En dag, en vecka, en månad, flera månader. Det vi märkte var att ju lägre koncentrationen var och ju längre tid etsningen pågick desto bättre. Men det räckte ändå inte, säger han i pressmeddelandet.
För att klara av det slutliga steget, att få guldarken stabila, tillsattes ett ytaktivt ämne." I detta fall en lång molekyl som separerar och stabiliserar arken, en så kallad tensid."
– Arken med guldén finns i en lösning, lite som cornflakes i mjölk. Med hjälp av en typ av ”håv” kan vi samla upp guldet och undersöka i elektronmikroskop för att bekräfta att vi lyckats. Vilket vi har, säger Shun Kashawaya.
Framöver kommer forskarna från Linköpings universitet att undersöka om metoden går att applicera på andra ädelmetaller.