Entre los diversos experimentos con materiales bidimensionales, como por ejemplo grafeno -, también llega goldene: ¿por qué el oro 2D es tan revolucionario?
Goldene, el oro también llega en 2D / Investigación sobre Síntesis de la Naturaleza
El 18 de abril de 2024 se realizó una investigación titulada “Síntesis de goldene que comprende oro de capa de un solo átomo.”(síntesis de goldene que incluye una capa de oro de un solo átomo). Los autores son Shun Kashiwaya, Yuchen Shi, Jun Lu, Davide G. Sangiovanni, Grzegorz Greczynski, Martin Magnuson, Mike Andersson, Johanna Rosen y Lars Hultman, parte de un grupo de investigación de la Universidad de Linköping, Suecia. El estudio aborda la creación del goldene, un material innovador y muy fino. De hecho, sólo tiene dos dimensiones, ya que está formado por una única capa de átomos de oro. Con esta revolucionaria estructura, el oro también adquiere nuevas características, que pueden resultar muy útiles en áreas de aplicación como la energía.
De hecho, tiene buenas propiedades semiconductoras y podría potencialmente convertir el CO2 en materiales útiles como combustible, utilizándose como catalizador para la producción de hidrógeno. “Si haces un material extremadamente fino sucede algo extraordinario, como es el caso del grafeno”, dice Shun Kashiwaya, del equipo de investigación. Las características excepcionales del goldene son el resultado de los dos enlaces libres que posee el oro en su forma bidimensional. Los llamados materiales 2D no existen en la naturaleza y tras su procesamiento artificial suelen manifestar propiedades sorprendentes.
Goldene, también llega el oro 2D / Proceso de fabricación
El goldene es un material muy buscado desde hace algún tiempo, incluso sin éxito, ya que los átomos de oro tienden a agruparse. Pero los científicos finalmente han encontrado la solución a su creación, gracias también a un poco de suerte. Empezamos intentando perfeccionar ciertos tipos de cerámica utilizando una técnica antigua que también utilizan los herreros japoneses para la construcción de espadas. El nombre de este proceso es “reactivo de Murakami” y es útil para eliminar partes residuales de carbono y transformar el color del acero.
“Probé diferentes concentraciones del reactivo de Murakami en diferentes intervalos de tiempo”añade Shun Kashiwaya. “Lo que hemos notado es que cuanto menos concentración y más largo sea el proceso, mejor”. Primero, los investigadores utilizaron un material base tridimensional integrando finas capas de silicio entre capas de titanio y carburo, y luego cubriéndolas con oro. “Cuando expusimos el componente a altas temperaturas, la capa de silicio fue reemplazada por oro dentro del material base”dijo Lars Hultman, uno de los académicos involucrados en la investigación.
Finalmente, los científicos agregaron un surfactante a las láminas de oro que las estabilizó. “Las láminas de oro están en una solución, un poco como copos de maíz en leche. Utilizando una especie de tamiz, recogimos el oro y, examinándolo con un microscopio electrónico, pudimos confirmar que lo habíamos conseguido.” Estas son las explicaciones de Kashiwaya, primer autor de la investigación. Los futuros pasos de investigación de los científicos se refieren a la posibilidad de poder aplicar este método también al procesamiento de otros metales nobles para ampliar la lista de materiales 2D. De hecho, el extraordinario grafeno pronto podría pasar a un segundo plano.
María Magdalena La Ferla
