Fogli d’oro sottilissimi: arriva il goldene

Il portentoso grafene potrebbe presto passare di moda. A rubargli la scena, infatti, è ora un nuovo e sorprendente materiale, fatto interamente d’oro. Si tratta del goldene, appena messo a punto dai ricercatori dell’Università di Linköping, in Svezia, che sono riusciti appunto a creare per la prima volta fogli d’oro dello spessore di un singolo atomo. Un risultato, appena pubblicato sulla rivista Nature Synthesis, che conferisce al metallo nuove proprietà che lo rendono adatto per diverse applicazioni, tra cui la conversione dell’anidride carbonica, la produzione di idrogeno e di altre sostanze chimiche.

Le sfide per creare il goldene

Finora, la comunità scientifica aveva cercato di produrre il goldene senza successo, data la tendenza degli atomi dell’oro a raggrupparsi. Questa volta, però, gli autori del nuovo studio sono riusciti a farlo servendosi di un metodo centenario usato dai fabbri giapponesi. Per prima cosa hanno utilizzato un materiale di base tridimensionale incorporando sottili strati di silicio tra strati di titanio e carburo, rivestendoli poi in oro. “Quando abbiamo esposto il componente ad alta temperatura, lo strato di silicio è stato sostituito dall’oro all’interno del materiale di base”, ha commentato Lars Hultman, tra gli autori dello studio. La sfida, quindi, era di riuscire a togliere la parte dorata.

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L’antica arte giapponese

Per riuscirci, il team di ricerca si è ispirato a una particolare tecnica utilizzata da oltre cento anni nell’arte della forgiatura giapponese: si chiama reattivo di Murakami e serve per rimuove i residui di carbonio e cambiare il colore dell’acciaio nella fabbricazione dei coltelli. “Ho provato diverse concentrazioni del reattivo di Murakami a diversi intervalli di tempo”, ha aggiunto il primo autore Shun Kashiwaya. “Ciò che abbiamo notato è che minore è la concentrazione e più lungo è il processo, meglio è”. L’ultimo passo, infine, è stato quello di rendere stabili i fogli d’oro, tramite l’aggiunta di un tensioattivo. “I fogli dorati sono in una soluzione, un po’ come i cornflakes nel latte”, spiega l’esperto. “Usando una specie di setaccio, abbiamo raccolto l’oro ed esaminandolo al microscopio elettronico abbiamo potuto confermare che ci siamo riusciti”.

Le possibili applicazioni

Le nuove proprietà del goldene sono dovute al fatto che l’oro nella sua forma bidimensionale ha due legami liberi. Per questo motivo, potrebbe eventualmente essere usato come catalizzatore per la conversione dell’anidride carbonica, la produzione di idrogeno e di sostanze chimiche, la purificazione dell’acqua e la comunicazione. “Se rendi un materiale estremamente sottile, accade qualcosa di straordinario, come con il grafene. La stessa cosa accade con l’oro. Come sapete, l’oro è solitamente un metallo, ma se ha uno spessore di un singolo atomo, può invece diventare un semiconduttore”, conclude Kashiwaya. Chiaramente questo è solo l’inizio per il goldene, e il prossimo passo dei ricercatori sarà proprio quello di continuare a studiarne le proprietà, le potenziali applicazioni e verificare se il loro processo possa funzionare anche per altri metalli nobili.

Via: Wired.it

Credits immagine: Katie Harp su Unsplash