News NoshLa scoperta del “goldene”: una foglia d’oro di un atomo di spessore
Recentemente gli scienziati hanno creato una foglia d’oro straordinariamente sottile composta da un singolo atomo, chiamata “goldene”, con possibili rivoluzionarie applicazioni.
Il processo per ottenere il “goldene” si basa su una antica tecnica giapponese utilizzata per isolare singoli strati di oro, e i risultati dello studio sono stati pubblicati su Nature.
Le proprietà uniche dei materiali bidimensionali
Gli studiosi sono particolarmente interessati ai materiali bidimensionali, come il “goldene”, per le loro proprietà ottiche, elettroniche e catalitiche molto diverse dai solidi tridimensionali.
Da quando è stato scoperto il grafene nel 2004, sono stati identificati numerosi materiali 2D con caratteristiche straordinarie.
La sfida di creare materiali bidimensionali di metalli puri
Sebbene i materiali bidimensionali siano stati principalmente creati da non metalli o composti misti, ottenere fogli di metalli puri a singolo atomo è un processo più complesso e impegnativo.
I metalli, a differenza di altri materiali, tendono a legarsi facilmente tra loro, rendendo estremamente difficile la produzione di fogli metallici puri a singolo strato.
Il complesso processo di creazione
Michael Yeung, chimico dello stato solido all’Università di Albany, spiega che la sfida principale risiede nel contrastare la natura dei metalli di aggregarsi anziché rimanere singoli.
Il processo manuale per ottenere il “goldene” ha richiesto una precisione estrema e un’accuratezza senza precedenti, data la propensione dei metalli a legarsi tra loro.
Superando sfide e tentativi precedenti
I tentativi precedenti di creare fogli metallici puri a singolo atomo avevano fallito a causa della tendenza dei metalli a unirsi. L’impresa è stata resa possibile grazie alla nuova tecnica sviluppata dal team di ricerca.
Le ricerche precedenti hanno affrontato lo stesso ostacolo nel creare fogli di metalli puri a singolo strato, evidenziando la complessità e la novità della scoperta del “goldene”.
Scoperta innovativa nel campo della nanotecnologia
Un team di ricercatori ha sviluppato un metodo rivoluzionario per isolare fogli di oro, denominati “goldene”, all’interno di materiali solidi, superando le sfide precedentemente riscontrate in questo processo.
Un nuovo approccio per l’estrazione di fogli d’oro
I ricercatori hanno invertito l’approccio tradizionale creando una struttura stratificata di titanio, silicio e carbonio, ricoperta da uno strato di oro. Attraverso un processo di diffusione delle particelle d’oro nel materiale, è stata creata una lamina d’oro incastonata nel solido, eliminando poi il materiale circostante per isolare il goldene.
Metodo ispirato alla chimica tradizionale giapponese
Lo studio è stato ispirato da un metodo antico utilizzato dai fabbri giapponesi per eliminare residui di carburo nell’acciaio. L’utilizzo del reagente di Murakami ha consentito di incidere il materiale circostante senza danneggiare la lamina d’oro.
Applicazioni e prospettive future
Gli studi dimostrano che il goldene, più reattivo chimicamente, potrebbe essere utilizzato per convertire l’anidride carbonica in combustibili o l’acqua in idrogeno. I ricercatori stanno lavorando per perfezionare il metodo sintetico e ampliare le potenziali applicazioni, tra cui la produzione di altri materiali 2D.
Persone coinvolte e prossimi passi
Il team di ricerca è composto da esperti come Evita Kashiwaya e Lars Hultman, che hanno contribuito allo sviluppo e al perfezionamento del metodo. Si prevede di esplorare ulteriori materiali 2D, con possibili progetti futuri per creare fogli di argento utilizzando tecniche simili.
