ساخت نادرترین شکل طلا در آزمایشگاه

دانشمندان با استفاده از یک ترکیب، مواد جدید و شگفت‌انگیزی ساختند که حاوی نوعی طلای بسیار نادر است.

کد خبر: ۱۱۹۷۶۵۵

تاریخ: ۱۷ مهر ۱۴۰۲ - ۱۸:۰۵

به گزارش تابناک، شکل خاصی از طلا که Au۲+ نام دارد با اندازه غیرمعمول اتمش معمولاً در طبیعت یافت نمی‌شود. دانشمندان دانشگاه استنفورد، دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، و دانشگاه مک گیل در کانادا اکنون موفق به ایجاد و تثبیت یونی کمیاب شده‌اند که امکان استفاده‌های جدید از این فلز جذاب را فراهم می‌کند.

اتم‌های طلا دارای پروتون‌های زیادی هستند، که به آن‌ها یک بار مثبت بزرگ می‌دهد که به شدت باعث کشیدگی الکترون‌های در حال گردش آن‌ها می‌شود.

این پیکربندی نه تنها به طلا درخشش زرد رنگ می‌دهد، بلکه احتمال از دست دادن یک یا سه الکترون را بیشتر از از دست دادن دو الکترون می‌کند.

اکنون شیمیدانان یون‌های طلا را در نوعی ماده کریستالی به نام هالید پروسکایت به دام انداختند که در همه جا از پنل‌های خورشیدی گرفته تا دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود.

پیکربندی خاص عناصر در کریستال، هر یون Au۲+ را که در ماتریس آن تشکیل شده بود، تثبیت کرد و به طور موثر حالت منحصر به فرد خود را حفظ کرد.

یک شیمیدان می‌گوید: «پروسکایت هالید، دارای خواص بسیار جذابی برای بسیاری از کاربرد‌های روزمره هستند، بنابراین ما به دنبال گسترش این خانواده از مواد بوده‌ایم.»

یک Au۲+ پروسکایت به صورت بی‌سابقه می‌تواند راه‌های جذاب جدیدی را باز کند. این فرمول که به عنوان بخشی از تحقیقات جداگانه در مورد نیمه‌هادی‌های مغناطیسی و چگونگی بهبود دستگاه‌های الکترونیکی کشف شده‌است، شامل ترکیبی از نمک کلرید سزیم، کلرید Au۳+، آب، اسید کلریدریک و «کمی ویتامین C» است.

این شیمیدان همچنین می‌گوید: «ما در آزمایشگاه می‌توانیم این ماده را با استفاده از مواد بسیار ساده در حدود پنج دقیقه در دمای اتاق بسازیم و در نهایت پودری به رنگ سبز تیره و تقریباً سیاه بدست بی‌آوریم که به دلیل طلایی که در آن وجود دارد، به طرز شگفت انگیزی سنگین است.»

ویتامین C با اهدای یکی از الکترون‌های خود، یون Au۳+ را به Au۲+ تبدیل می‌کند. تجزیه و تحلیل‌های متعدد تأیید کرد که دانشمندان واقعاً کمیاب‌ترین حالت‌های طلا را به شکلی پایدار تولید کرده‌اند.

طلا به دلایل زیادی علاوه بر رنگ نسبتاً چشم نوازش، عنصری جذاب است: تغییر شکل نسبتاً آسانی دارد، اما به راحتی با سایر مواد شیمیایی واکنش نشان نمی‌دهد، به این معنی که در طول زمان کدر یا تخریب نمی‌شود.

اکنون یک شکل جدید و پایدار از آن برای استفاده داریم، گام‌های بعدی بررسی دقیق‌تر ویژگی‌های نوری و الکترونیکی Au۲+ است، ویژگی‌هایی که در نهایت می‌توانند بهینه شوند و در الکترونیک و سایر زمینه‌ها مورد استفاده قرار گیرند.

دانشمندان می‌گویند: «این واقعاً شگفت‌انگیز بود که ما توانستیم یک ماده پایدار حاوی Au۲+ را سنتز کنیم. ما هیجان زده هستیم که ببینیم پروسکایت Au۲+ چه کاری می‌تواند انجام دهد.»