Ученые создали сверхлегкое «пластиковое» золото
Материал может выглядеть как обычный самородок из 18-каратного золота, но он скрывает секрет. Произведенный в лаборатории, этот блестящий диск весит лишь часть того, что он должен, и имеет другие интересные свойства.
В отличие от типичного куска светлого металла, здесь нанокристаллы золота удерживаются вместе с каркасом из белковых волокон и полимерного латекса, что придает ему гораздо меньшую плотность, чем у обычного золота.
Исследовательская группа, которая разработала этот материал, считает, что вес может быть уменьшен в 5-10 раз по сравнению со стандартной смесью, используемой для золотых изделий — три четверти золота, одна четверть меди — что означает, что часы и ювелирные изделия могут вскоре стать значительно легче.
Замена металлических сплавов, обычно смешанных с золотом, для уменьшения веса и уменьшения плотности может иметь преимущества не только для ювелирных производств, но и в таких областях, как химия, электроника и радиационная защита.
«Это золото обладает материальными свойствами пластика», — говорит ученый-материаловед Раффаэле Мецценга из ETH Zurich в Швейцарии.
«Как правило, наш подход позволяет нам создавать практически любой вид золота, который нам нужен в соответствии с желаемыми свойствами».
Чтобы достичь этих результатов, ученые заменили нанокристаллы золота, белковые волокна и полимерный латекс водой и солью, чтобы создать гель, прежде чем заменить воду спиртом. При помещении в камеру CO2 высокого давления спирт вступает в реакцию с углекислым газом, образуя тонкий аэрогель.
С применением тепла этот аэрогель может быть отформован по мере необходимости. Он может изменять форму при выше 105 градусах по Цельсию, что намного ниже, чем 1,064 градуса по Цельсию, необходимых для плавления чистого 24-каратного золота.
«Это новое 18-каратное золото может заполнить нишу, которая в настоящее время не занята в сфере промышленных золотых смесей, и открыть путь для неизведанных применений», — пишут исследователи в своей статье.
Что помогает золотому куску достичь его легкости, так это множество микроскопических воздушных карманов внутри. Общая плотность материала составляет всего 1,7 грамма на кубический сантиметр по сравнению с 15 г/ см3 для 18-каратного золота, изготовленного из металлического сплава.
«На этот раз мы поставили перед собой четкую цель создания легкого золота, которое также может быть обработано и использовано в большинстве производств, где золото используется сегодня».
Исследование было опубликовано в Advanced Functional Materials.
Источники: Фото: ETH Zurich / Peter Rüegg
