Os pesquisadores criaram as chapas de ouro não resolvidas mais finas já criadas em um laboratório, produzindo limo infinito do metal precioso que tem apenas dois átomos.

Esses leitos de ouro pouco finos – cerca de 1 milhão mais finos do que uma unha humana – medem apenas 0,47 nanômetros de espessura, representando um avanço na fabricação de materiais 2D, como o grafeno.

"As nano-telas de ouro 2D sem suporte, anteriormente relatadas, têm uma espessura mínima de 3,6 nanômetros", disseram os físicos de nanomateriais Sunjie Ye, da Universidade de Leeds, na Grã-Bretanha. Livro de notícias.

"Nosso trabalho representa a primeira fabricação de ouro 2D independente com espessura sub-nanométrica, o que significa que trouxemos o ouro 2D para uma escala sub-nanométrica, que é um novo foco da nanotecnologia."

015 nanofios de ouro 2As poças de ouro 2D, cores artificiais. (Universidade de Leeds)

Geralmente com ouro, as pessoas ficam excitadas quando há mais, não menos.

Em nanomateriais 2D, no entanto, a magreza extrema é apreciada pelas "propriedades eletrônicas, mecânicas e relacionadas à superfície exclusivas que resultam de sua dimensionalidade reduzida", Ye e sua equipe. explicar em novo papel sobre sua pesquisa.

O ouro, por exemplo, pode ser usado como um catalisador para acelerar as reações químicas, e a magreza extrema das folhas recém-desenvolvidas – compostas de apenas duas camadas de átomos posicionadas umas em cima das outras – significa que cada átomo é exposto na superfície do átomo. folha.

Em outras palavras, embora não seja tão atomicamente fino como o grafeno (que é famoso por apenas um átomo de espessura), todos os átomos de ouro são átomos de superfície, com nenhum deles; átomos enterrados sob a superfície.

"Como as nanoheets são tão finas, quase todos os átomos de ouro desempenham um papel na catálise". explica pesquisador molecular Stephen Evans, da Universidade de Leeds.

"Isso significa que o processo é muito eficiente. Nossos dados sugerem que uma indústria poderia ter o mesmo impacto de usar menos ouro, e isso traz benefícios econômicos quando se fala em metais preciosos".

015 nanofios de ouro 2A estrutura esquerda dos átomos de ouro é vista sob um microscópio eletrônico. (Universidade de Leeds)

No teste da equipe, o ouro 2D mais fino de todos os tempos – que a equipe chama de "nanoseander de ouro" – é 10 vezes mais eficaz do que as nanopartículas de ouro utilizadas para os mesmos fins catalíticos.

Uma das razões pelas quais os pesquisadores chamam sua criação de "audição nano-ouro" é por causa das minúsculas poças douradas; outro é o ambiente aquático em que as formas nanomateriais.

Para sintetizar o ouro 2D, os pesquisadores misturaram o ácido clorofluórico (um composto inorgânico que contém ouro) em solução aquosa contendo citrato de sódio.

Quando a solução de laranja de metila é adicionada à solução, ela atua como um agente limitante que impede o ouro no ácido clorídrico de se formar em formas 3D, como de costume.

"Esta tendência natural para o crescimento 3D pode ser suprimida pela introdução de restrição para induzir o crescimento anisotrópico" os autores escrevem.

Anteriormente, no entanto, não havia "nenhuma estratégia sintética que permitisse a síntese sintática úmida em torno de nanoestruturas de metal 2D".

Graças à pesquisa da equipe, isso não acontece mais.

Além da catálise, os pesquisadores dizem que a nano folha de ouro pode ser útil em sensores eletrônicos, testes de diagnóstico médico e sistemas de purificação de água.

Mas o maior avanço aqui pode ser o próprio processo de fabricação de água, que, segundo Ye, pode mudar o estado da fabricação de nanomateriais.

"Nossa estratégia sintética abre novos caminhos para a preparação insuficiente de nanoestruturas de metal 2D ultrafinas com desempenho aprimorado e múltiplas funções" os pesquisadores escrevem"O que pode ampliar nossa compreensão da ciência fundamental básica e pode levar à revelação de fenômenos e propriedades sem precedentes."

Os resultados são relatados em Ciência Avançada.

Esta matéria foi traduzida do portal Science Alert Pty Ltd.

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