Личный кабинет

Попытки создать золотой лист толщиной в атом предпринимались неоднократно, однако безуспешно. Причиной неудач являлась склонность материала к слипанию. По словам сотрудника кафедры дизайна материалов Университета Линчепинга, золото в тонком слое ведет себя подобно графену – приобретает полупроводниковые свойства.

В новой попытке ученые начали работы с трехмерного базового слоя, где золото находилось между слоями титана и углерода. Суть методики состояла в покрытии электропроводящей керамики, представляющей собой совокупность тонких слоев кремния и известной как титан-карбид кремния, золотом для создания контакта. Однако при высокотемпературном воздействии на материал произошла интеркаляция, проявившаяся в замещении кремния золотом. Таким образом получился карбид титана-золота, но исследователи не знали, как извлечь из него драгоценный металл.

Через несколько лет ученые узнали про японский кузнечный метод – реагент Мураками – служащий для вытравливания остатков углерода из стали, и решили испытать его. Для достижения результата им пришлось варьировать концентрации реактива и сроки травления. Опытным методом было установлено, что наилучший эффект дают низкие концентрации при длительных сроках. Однако полноценного результата добиться не получалось. Исследователям пришлось перенести травление в темноту, т. к. при реакции на свету образовывался цианид, растворявший золото. Наконец, для предотвращения скручивания двумерных открытых листов золота они добавили поверхностно-активное вещество, молекулы которого разделяли и стабилизировали их. Путем изучения полученных золотых слоев методом электронной микроскопии исследователи выяснили, что достигли поставленной цели.

Ученые предполагают большой потенциал применения нового материала. Это связано с наличием двух свободных связей у атомов золота в двумерных слоях. Благодаря этому материал можно использовать в химическом производстве, в технологии катализа производства водорода, очистке воды, конверсии углекислого газа и др. К тому же за счет двумерных слоев можно сократить расход золота в существующих сферах его применения.