ساخت ورقه تک‌اتمی از طلا با کاربردهای گسترده در صنعت

این تحقیق در پی تولید موفق گرافن انجام می‌شود که از اتم‌های گرافیت تک‌لایه ساخته شده است. آنچه به‌عنوان یک ماده شگفت‌انگیز تحسین‌ها را برانگیخته و به طرز حیرت‌آوری قدرتمند است و در انتقال گرما و الکتریسیته بسیار بهتر از مس عمل می‌کند

تصویر تزئینی به رنگ طلایی-ز-Canva

پژوهشگران موفق شده‌اند یک نوع نمونه بسیار نازک از طلا [به نام] «طلایی» (goldene) بسازند.

این تحقیق در پی تولید موفق گرافن انجام می‌شود که از اتم‌های گرافیت تک‌لایه ساخته شده است. آنچه به‌عنوان یک ماده شگفت‌انگیز تحسین‌ها را برانگیخته و به طرز حیرت‌آوری قدرتمند است و در انتقال گرما و الکتریسیته بسیار بهتر از مس عمل می‌کند.

طلایی بر اساس یک اصل مشابه ساخته می‌شود و پژوهشگران [برای ساخت آن] طلا را پخش می‌کنند، به طوری که تنها یک لایه اتمی ضخامت داشته باشد. آن‌ها می‌گویند این فرایند مانند گرافن، به آن ویژگی‌های جدیدی می‌دهد که ممکن است به پیشرفت‌های بزرگی بینجامد.

پژوهشگران می‌گویند این ماده جدید می‌تواند در همه‌چیز، از تبدیل دی‌اکسید کربن‌ گرفته تا تصفیه آب و در فناوری‌های ارتباطی و خیلی چیزهای دیگر سودمند باشد‌ــ و افزون بر این، در فناوری‌های فعلی که بر این ماده اتکا دارند، می‌توان طلای بسیار کمتری استفاده کرد.

Read More

This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)

پژوهشگران می‌گویند که طلا می‌تواند تنها یکی از گستره وسیع مواد این‌چنینی باشد. در حال حاضر برای درک اینکه آیا می‌توان از همین یافته‌ها روی فلزات دیگر استفاده کرد یا خیر، کارهای بیشتری در دست است.

شون کاشیوایا، پژوهشگر بخش طراحی مواد در دانشگاه لینشوپینگ، گفت: «شما اگر یک ماده را بسیار نازک کنید، اتفاق خارق‌العاده‌ای رخ می‌دهد‌ــ‌ مانند گرافن. همین در مورد طلا نیز اتفاق می‌افتد.»

«همان‌گونه که می‌دانید، طلا معمولا یک فلز است، اما اگر ضخامت آن یک لایه تک‌اتمی باشد، می‌تواند در عوض به نیمه‌هادی تبدیل شود.»

پژوهشگران سال‌ها تلاش کرده‌اند تا از این نوع طلای نازک بسازند، اما به دلیل این واقعیت که این فلز تمایل به توده‌ شدن دارد، با شکست مواجه شده‌اند. این پیشرفت در نهایت به کمک یک روش قدیمی چندصد ساله با الهام از صنعتگران ژاپنی به دست آمد.

این تا حدی هم تصادفی بود. ماده جدید که مبتنی بر طلا است و میان لایه‌های تیتانیوم و کربن در یک ماده پایه جاسازی شده بودــ هنگام جست‌وجوی چیز دیگری کشف و پیدا شد.

لارس هالتمن، استاد فیزیک لایه نازک در دانشگاه لینشوپینگ، گفت: «ما با در نظر گرفتن این موضوع، مواد پایه را با کاربردهای کاملا متفاوت ایجاد کرده بودیم. ما با یک سرامیک رسانای الکتریکی به نام تیتانیوم سیلیکون کاربید شروع کردیم که در آن، سیلیکون به شکل لایه‌های نازک است.»

«سپس ایده این بود که این مواد را با طلا بپوشانیم تا تماس برقرار شود. اما هنگامی که ما این فراورده را در معرض دمای بالا قرار دادیم، لایه سیلیکونی در داخل ماده پایه با طلا جایگزین شد.»

محققان آن ماده جدید را که در خلال فرایندی به نام میان‌لایِش ساخته شد، به مدت چند سال در اختیار داشتند اما نتوانسته بودند خود طلا را از آن بیرون بیاورند.

آن‌ها سپس روشی را به نام واکنشگر موراکامی که کربن را روی ماده‌ای حک [یا به اصطلاح فنی، «اچ»] می‌کند تا برای نمونه بتوان از آن برای تغییر رنگ فولاد استفاده کرد، از آهنگرهای ژاپنی وام گرفتند. محققان این دستور‌العمل را انتخاب کردند و تغییراتی را برای خارج کردن طلا انجام دادند.

این یافته‌ها در مقاله جدیدی با عنوان «سنتز طلایی شامل طلای تک‌اتمی» که در مجله نیچر سینتسیس (Nature Synthesis) منتشر شد، شرح داده می‌شود.

© The Independent

بیشتر از تکنولوژی