Entdeckung von Goldene: 2D-Gold analog zu Graphen

Besondere Herausforderungen und innovative Methoden

Die Herstellung von Goldene war nicht einfach: Goldatome neigen dazu sich zu klumpen, sodass es schwierig war diese zu zweidimensionalen Schichten zu verarbeiten. Die schwedischen Wissenschaftler begannen dünne Siliciumschichten zwischen Titan und Karbid zu schichten und diese dann mit Gold zu überziehen. Bei hohen Temperaturen ersetzte das Gold schließlich die dünne Siliciumschicht. Den Forschenden gelang es mit einem chemischen Mittel namens Murakami-Reagenz die Goldschicht freizulegen. Dieses Mittel ist aus einer alten japanischen Schmiedetechnik bekannt und hilft Kohlenstoffrückstände zu entfernen.

Es ist noch nicht lange her, dass Graphen ständig für Schlagzeilen sorgte, da es unglaublich stark, dünn, flexibel, leicht und ein hervorragender Wärme- und Stromleiter ist. Dabei kann eine Atomlage aus Gold diese Eigenschaften noch übertreffen.

Potentielle Anwendungen und der Blick in die Zukunft

Die einzigartigen Eigenschaften von Goldene könnten eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten eröffnen. Denkbar sind Einsatzgebiete als Katalysator für die Umwandlung von Kohlendioxid, die Produktion von Wasserstoff und Wertstoffen oder die Wasserreinigung. Auch in der Elektronik könnte Goldene eine Rolle spielen, indem es den Goldbedarf für Elektronikteile reduziert. Die Forscher planen weiterhin die Eigenschaften und potenziellen Anwendungen von Goldene zu untersuchen und zu prüfen, ob auch andere Edelmetalle in ähnlicher Weise zweidimensional verarbeitet werden könnten.

Fazit: Ein neues Kapitel in der Materialwissenschaft

Mit der Entwicklung von Goldene könnte ein neues Kapitel in der Materialwissenschaft begonnen haben. Während Graphen einst als das ultimative Wundermaterial galt mag Goldene bald einen ähnlichen Status erreichen. Der fortlaufende Forschungsdrang und die innovative Herangehensweise der Wissenschaftler an der Linköping Universität könnten bald weitere spannende Entdeckungen auf dem Gebiet der zweidimensionalen Materialien hervorbringen. Blattgold hat immerhin noch eine Dicke von 100 Nanometern, ist also tausendfach stärker. Dennoch kann man schon durch diese dünnen Goldblätter Licht strahlen, das neue Material 2D-Gold ist dagegen quasi durchsichtig.

Quelle: Synthesis of goldene comprising single-atom layer gold, Shun Kashiwaya, Yuchen Shi, Jun Lu, Davide G. Sangiovanni, Grzegorz Greczynski, Martin Magnuson, Mike Andersson, Johanna Rosen, and Lars Hultman; Nature Synthesis, DOI: 10.1038/s44160-024-00518-4