După grafen, cercetătorii au reușit să obțină golden: un strat de au gros de un atom. Impactul în tehnologie e devastator

Pentru prima dată, cercetătorii au reușit să creeze o foaie de aur liberă, cu o grosime de doar un atom, marcând o realizare istorică în domeniul științei materialelor. Acest nou material, denumit golden, depășește tendința naturală a atomilor de aur de a se aglomera în clustere tridimensionale. Prin aplatizarea efectivă a aurului într-o formă bidimensională, oamenii de știință au descoperit proprietăți unice care nu există în starea sa masivă.

Procesul de creare a goldenului a implicat o combinație ingenioasă de inginerie chimică și o tradiție de gravură de un secol. Cercetătorii au început cu un material de bază stratificat, unde aurul era plasat între straturi de titan și carbon.  Pentru a îndepărta straturile înconjurătoare fără a distruge foaia delicată de aur, au folosit un agent chimic specializat cunoscut sub numele de reactiv Murakami. Această substanță, folosită tradițional de către meșteșugarii japonezi pentru a grava modele pe metal, a permis echipei să izoleze cu delicatețe stratul de aur format dintr-un singur atom, menținându-l stabil.

Una dintre cele mai promițătoare aplicații pentru acest nou material se află în sectorul energetic, în special în ceea ce privește producția de hidrogen.  Pentru că aurul este redus la un singur strat, suprafața sa este maximizată, făcându-l un catalizator incredibil de eficient pentru reacțiile chimice.  Această eficiență ar putea duce la câteva progrese majore: 

• Reducerea semnificativă a cantității de metal prețios necesară pentru catalizatorii industriali.
• Reducerea costului electroizării apei pentru a produce combustibil curat pe bază de hidrogen.
• Îmbunătățirea sensibilității senzorilor utilizați pentru a detecta poluanții de mediu.
• Îmbunătățirea performanței tehnologiilor de conversie a dioxidului de carbon.

În timp ce aurul în stare masivă este cunoscut ca un conductor de electricitate foarte eficient, aurul în formă de foaie se comportă destul de diferit.  În forma sa bidimensională, materialul capătă caracteristicile unui semiconductor.  Această schimbare are loc deoarece atomii au doar doi vecini cu care se pot lega, în loc de cei doisprezece obișnuiți găsiți într-un cristal standard de aur.  Această configurație electronică unică deschide noi posibilități pentru dezvoltarea unor electronice mai mici și mai eficiente, precum și a unor dispozitive optice avansate.

Crearea goldenului urmează pașii grafenului, celebra foaie de carbon cu un singur atom, dar introduce beneficiile unui metal nobil în lumea materialelor bidimensionale. Cercetătorii caută acum modalități de a scala producția și de a rafina procesul de stabilizare pentru a preveni rularea foilor. Această descoperire servește ca un model pentru izolarea altor metale rare în foi bidimensionale, ceea ce ar putea duce la o nouă clasă de materiale care ar putea redefini tehnologia modernă.