دانشمندان برای اولین بار موفق به ساخت ورقه هایی از طلا شدند که ضخامت آنها تنها یک اتم است. این ورقهها که «گلدن» (Goldene) نامیده میشوند، میتوانند کاربردهای مهمی در تبدیل دیاکسید کربن و تولید هیدروژن داشته باشند. همچنین، وقتی طلا به نازکی یک لایه اتمی تبدیل می شود، خواص نیمه رسانای جدیدی پیدا می کند.
بر اساس مقاله منتشر شده در نیچر، محققان دانشگاه لینشوپینگ سوئد با استفاده از روشی ۱۰۰ ساله توسط آهنگران ژاپنی، لایه های فلزات گرانبها را برای ساخت این ورقه های طلا جدا کردند. ورقه های طلا در حالت عادی تمایل به تا شدن دارند و به همین دلیل اکثر تلاش های قبلی دانشمندان برای ساخت ورقه تک اتمی دو بعدی از این فلز با شکست مواجه شد. اکنون محققان سوئدی این مشکل را با یک تکنیک قدیمی ژاپنی حل کرده اند.
ساخت ورق طلا به ضخامت یک اتم
محققان به دلیل خواص نوری، الکترونیکی و کاتالیزوری غیرمعمول به مواد دو بعدی علاقه خاصی دارند. از زمان ایجاد گرافن در سال ۲۰۰۴، دانشمندان از آن برای کاربردهای مختلف استفاده کردند. گرافن به دلیل استحکام بالا، نازکی، انعطاف پذیری فوق العاده، وزن سبک و رسانایی عالی گرما و الکتریسیته در صنایع مختلفی مانند الکترونیک، پنل های خورشیدی، نمایشگر، پوشاک، کلاه ایمنی، زره ضد گلوله، هواپیما و حتی کفش استفاده شده است.
اکنون ورق های طلا می توانند کاربردهای گسترده ای مانند گرافن داشته باشند. با این حال، روند ساخت این ورق ها چندان ساده نبود. اتم های طلا تمایل دارند با هم بسته شوند، بنابراین صاف کردن آنها به ورقه های تک اتمی دشوار است. برای ساخت این ورقه ها، دانشمندان دانشگاه لینشوپینگ، لایه های نازکی از سیلیکون را بین لایه های تیتانیوم قرار دادند و سپس روی آن را با طلا پوشاندند.
مرحله دشوار این فرآیند در واقع حذف ورقه های نازک طلا از سایر مواد زیرین است. برای انجام این کار، محققان توانستند این ورقه های نازک طلا را با کمک یک ماده شیمیایی به نام موراکامی از بین ببرند. آهنگران قدیمی ژاپنی از این ماده برای حذف باقی مانده کربن استفاده می کردند.
از این ورقه های نازک طلا در تبدیل دی اکسید کربن، تولید هیدروژن، تصفیه آب و موارد دیگر می توان استفاده کرد. به علاوه با این روش می توان میزان طلای مصرفی در دستگاه های مختلف را به میزان قابل توجهی کاهش داد.
منبع: دیجیاتو
گفتگو در مورد این post