Dünyanın En İnce Altın Yaprağı

Bilim insanları, karbondioksit dönüşümü ve hidrojen üretiminde çeşitli uygulamalar sunan, “altın” olarak bilinen, yalnızca bir atom kalınlığındaki dünyanın en ince altın folyosunu başarıyla yarattı. Araştırmacılar, bu atılımı gerçekleştirmek için Japon demircilerin altın katmanlarını ayırmak için kullandığı 100 yıllık bir tekniği kullandılar.

Nature Synthesis dergisinde yayınlanan ekibin sonuçları, altın gibi iki boyutlu malzemelerin benzersiz optik, elektronik ve katalitik özelliklerini ortaya koyuyor. Bu malzemeler hacme göre yüksek bir yüzey alanına sahiptir ve bu da onların katı maddelerden farklı davranmasını sağlar. 2004 yılında grafenden bu yana keşfedilen 2 boyutlu malzemelerin birçok örneği olmasına rağmen, yalnızca bir molekül kalınlığında saf bir metal levha oluşturmanın daha zorlu olduğu kanıtlandı.

Shun Kashiwaya ve İsveç'teki Linköping Üniversitesi'ndeki meslektaşları ilk kez bir altın tabakasını (goldene) başarıyla ayırdı. Titanyum, silikon ve karbondan oluşan çok katmanlı bir yapı geliştirdiler ve yüzeyi altınla kaplayarak altın parçacıklarının dağılıp silikon katmanın yerini almasına izin verdiler. Çevredeki katı kütleyi 100 yıllık bir kimyasal dağlama yöntemi kullanarak dikkatlice ayırarak, altın tabakayı sağlam bir şekilde izole etmeyi başardılar.

Araştırma ekibi, farklı reaksiyon koşullarını ve aşındırma çözeltisi yoğunluklarını deneyerek yöntemlerini daha da geliştirdi. Amino asit sisteinini yüzey aktif madde olarak eklemenin, ayrılmış katmanı stabilize etmeye yardımcı olduğunu ve altın atomlarının nanopartiküller oluşturmasını engellediğini keşfettiler. Ortaya çıkan altın katman 100 nanometreye kadar uzunlukta ve normal altın varaktan önemli ölçüde daha ince.

Geliştirilmiş kimyasal reaktivitesi nedeniyle, Goldene, karbondioksitin etanol ve metan gibi yakıtlara dönüştürülmesinin yanı sıra sudan hidrojen üretilmesine yönelik uygulamalar için umut vaat ediyor. Araştırmacılar bu çığır açan materyalde daha fazla ilerleme sağlamak için sentez yöntemlerini optimize etmeye devam ediyor.