Diversen

Wetenschappers maken een blad van goud met slechts twee atomen dik, de dunste ter wereld

Wetenschappers maken een blad van goud met slechts twee atomen dik, de dunste ter wereld


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Goud is een van de meest gewilde metalen op aarde vanwege zowel zijn schoonheid en glans als vanwege zijn betekenis als waardeopslag. Het is ook een essentieel materiaal voor elektronica en industriële processen, waardoor de kosten van alles, van elektronische apparaten tot machines en wetenschappelijke apparatuur, stijgen. Nu heeft een belangrijke ontwikkeling van de Universiteit van Leeds in het Verenigd Koninkrijk het dunste, niet-ondersteunde blad van goud opgeleverd dat ooit is gemaakt, slechts twee atomen dik, wat de deur opent naar een belangrijke kostenbesparende techniek voor industriële, wetenschappelijke en commerciële toepassingen.

Onderzoekers produceren gouden nanobladen van slechts twee atomen dik

Dat maakten onderzoekers van de University of Leeds deze maand bekend in het tijdschriftGeavanceerde wetenschap dat ze een techniek hebben ontwikkeld voor het produceren van vellen van gouden roosters van slechts twee atomen dik, een potentieel baanbrekende ontwikkeling voor het ongelooflijk dure maar essentiële industriële en wetenschappelijke materiaal.

GERELATEERD: ONDERZOEKERS VINDEN ZWART NANO GOUD KAN CO2-EMISSIES OMZETTEN IN BRANDSTOF

De nanobladen werden door de onderzoekers gemeten op minder dan een halve nanometer, 0,47 nanometer om precies te zijn, en elk atoom in het gouden nanoblad is een oppervlakteatoom, wat betekent dat er geen bulk, niet-reactieve atomen in het materiaal aanwezig zijn. In termen van efficiëntie kun je geen effectiever materiaal produceren, aangezien elk atoom in de plaat kan worden gebruikt in industriële en wetenschappelijke processen, evenals in verschillende elektronische apparaten die sterk afhankelijk zijn van componenten die het edelmetaal nodig hebben om te werken.

Nog opmerkelijker is dat het proces dat wordt gebruikt om het gouden nanoblad te maken niet beperkt is tot alleen goud, het kan ook worden gebruikt om nanobladen van veel verschillende elementen of materialen te produceren, aldus hoofdauteur Dr. Sunjie Ye, van Leeds 'Molecular and Nanoscale Physics Group en het Leeds 'Institute of Medical Research.

"Dit werk komt neer op een mijlpaal. Het opent niet alleen de mogelijkheid dat goud efficiënter kan worden gebruikt in bestaande technologieën, het biedt ook een route waarmee materiaalwetenschappers andere 2D-metalen kunnen ontwikkelen. Deze methode zou de fabricage van nanomaterialen kunnen innoveren. . "

Elke keer dat je iets op nanoschaal maakt, is het een indrukwekkend staaltje techniek, maar het produceren van een tweedimensionaal vel van goudatomen is nog ongelofelijker. Om de plaat te maken, begonnen de Leeds-onderzoekers met chloorgoudzuur, een verbinding die goud bevat, gesuspendeerd in een waterige oplossing. Vervolgens introduceerden ze een 'opsluitingsmiddel', of een stof die ervoor zorgt dat het goud in het zuur wordt gereduceerd tot zijn metaalachtige vorm, wat in dit geval een gelaagde plaat oplevert van twee atomen dik. Dat is het.

De relatieve eenvoud van de techniek is belangrijk omdat deze waarschijnlijk veel sneller zal opschalen dan meer gecompliceerde methoden voor materiaalfabricage. Gezien de potentiële kostenbesparingen die het nieuwe materiaal biedt, hebben industriële bedrijven en wetenschappelijke instellingen alle reden om te investeren in de verdere ontwikkeling van dit proces.

Hoe gouden nanobladen de kosten voor industriële toepassingen en wetenschappelijk onderzoek drastisch kunnen verlagen

De nadruk op goud is belangrijk gezien zijn integrale rol in de industrie, wetenschap en technologie. Behalve dat ze op grote schaal worden gebruikt in de connectoren van alle soorten elektronische componenten onder de zon, spelen gouden nanodeeltjes een essentiële rol als katalysator voor verschillende chemische reacties die nodig zijn in industriële processen. Gouden nanodeeltjes worden veel gebruikt, en gezien de kosten van de stof kan deze onvermijdelijke afhankelijkheid van goud de kosten voor onderzoek en industriële toepassingen opdrijven.

Dit geldt met name omdat zoveel van de gouden nanodeeltjes die tegenwoordig worden gebruikt, grotendeels bulkdeeltjes zijn die verborgen zijn onder de atomen van de oppervlaktelaag. Deze verborgen atomen werken niet als katalysator voor chemische reacties, omdat ze nooit in contact komen met andere stoffen.

De nieuwe gouden nanobladen zijn echter tweedimensionaal. Elk atoom in het gouden nanoblad is een oppervlakteatoom, dus er wordt geen overtollig goud verspild tijdens het proces. Dit zou de kosten voor het industriële en wetenschappelijke gebruik van het edelmetaal drastisch kunnen verlagen. Daarom hebben de onderzoekers uit Leeds vastgesteld dat de gouden nanobladen tien keer zo efficiënt zijn als een katalytisch substraat in vergelijking met de veel gebruikte, maar veel grotere, gouden nanodeeltjes.

Professor Stephen Evans, hoofd van de Leeds 'Molecular and Nanoscale Physics Group en supervisor van het onderzoeksteam, is van mening dat deze innovatie de potentie heeft om de huidige industriële processen en hi-tech apparaten te transformeren.

"Goud is een zeer effectieve katalysator", zei Evans. "Omdat de nanobladen zo dun zijn, speelt zowat elk goudatoom een ​​rol in de katalyse. Het betekent dat het proces zeer efficiënt is," toevoegen "onze gegevens suggereert dat de industrie hetzelfde effect zou kunnen krijgen door een kleinere hoeveelheid goud te gebruiken, en dat heeft economische voordelen als je het over edelmetaal hebt. "

De ontwikkeling doet denken aan de ontwikkeling van het oorspronkelijke tweedimensionale materiaal, grafeen, meer dan tien jaar geleden door onderzoekers van de Universiteit van Manchester. Grafeen biedt nog steeds een ongelooflijke belofte als materiaal, maar het wijdverbreide gebruik van het materiaal dat velen destijds voorspelden, moet nog werkelijkheid worden.

Hoewel grafeen een ongelooflijke sterkte heeft in vergelijking met andere materialen, is het ook duur om te produceren, en er is echt niets dat grafeen effectief kan vervangen tegen lagere kosten. Als gevolg hiervan heeft grafeen niet het wijdverspreide industriële of commerciële gebruik gezien dat velen in 2004 hoopten te zien.

Hetzelfde kan niet gezegd worden voor goud, een materiaal dat al op grote schaal in de industrie wordt gebruikt tegen ongelooflijke kosten. Het vervangen van het bestaande gouden materiaal dat u al gebruikt door een nog efficiëntere vorm van datzelfde materiaal tegen drastisch lagere kosten is een no-brainer.

"De vertaling van nieuw materiaal in werkende producten kan lang duren en je kunt het niet dwingen om alles te doen wat je maar wilt", aldus Evans. "Met grafeen dachten mensen dat het goed zou kunnen zijn voor elektronica of voor transparante coatings - of als koolstofnanobuisjes die een lift zouden kunnen maken om ons de ruimte in te nemen vanwege zijn superkracht.

"Ik denk dat we met 2D-goud een aantal zeer duidelijke ideeën hebben over waar het kan worden gebruikt, met name bij katalytische reacties en enzymatische reacties. We weten dat het effectiever zal zijn dan bestaande technologieën - dus we hebben iets waarvan we denken dat mensen het zullen zijn. geïnteresseerd om met ons te ontwikkelen. "


Bekijk de video: Waarom is er eb en vloed? (Juli- 2022).


Opmerkingen:

  1. Rune

    Laten we eens kijken...

  2. Briggere

    Dit bericht is geweldig))), ik hou echt van :)

  3. Aric

    Het spijt me, maar ik denk dat je het mis hebt. Ik ben er zeker van.

  4. Bredon

    Goed gedaan, het briljante idee



Schrijf een bericht