Блогът на budha2 :: Учени са създали нов вид истинско злато, което е леко почти колкото въздуха

Постинг

Обратно към блога | Предишен постинг | Следващ постинг

07.12.2015 12:39 - Учени са създали нов вид истинско злато, което е леко почти колкото въздуха

Автор: budha2 Категория: Технологии

Прочетен: 1055 Коментари: 0 Гласове:

Учени от Швейцарския федерален институт по технологии в Цюрих (ETH Zurich) са създали нов тип пяна, направена от истинско злато. Тя представлява най-леката създавана досега форма на ценния благороден метал – тя е хиляда пъти по-лека от конвенционалния вид злато и въпреки това е почти невъзможно да бъде установена разлика между двете чрез невъоръжено човешко око. За този вид злато има много приложения, а читателят на сайта вече има достатъчно информация какво биха могли да значат подобен тип експерименти, както на алхимично ниво, така и на символично, за да си състави изводите сам.

Налице имаме буца от истинско 20-каратово злато, която е толкова лека, че не потъва в чаша с капучино, а всъщност плава върху млечната пяна на капучиното – това нещо, което звучи невероятно, всъщност е постигнато от изследователи от Швейцарския федерален институт по технологии. Учените, начело с професора по храни и меки вещества – Рафаеле Меценга, са произвели нов вид пяна от злато – триизмерна мрежа от злато, която е съставена предимно от пори (т.е. малки дупчици). Това е най-леката буца злато, създавана някога. „Този така наречен аерогел (т.е. богато на въздух желе/гел, като пихтиеста утайка) е хиляда пъти по-лек от конвенционалните сплави на златото; освен това е по-лек от водата и е почти толкова лек, колкото е въздухът.“, споделя Меценга.

Въпреки че изглежда невероятно, това е истинска снимка, която не е редактирана. Показаната 20-каратова пяна от злато е по-лека от млечна пяна

Този нов вид злато е почти неразличим от конвенционалното злато, ако трябва да разчитаме само на невъоръженото си човешко око – аерогелът даже има металически блясък. Но за разлика от своя конвенционален събрат, този вид злато е мек и е толкова ковък, че може да се мачка с ръка. Съставен е от 98 части въздух и само 2 части твърдо златно вещество, а самото твърдо златно вещество е направено от 4/5 злато и по-малко от 1/5 млечни белтъчни влакънца. Това приблизително се равнява на 20 карата злато. (Меценга пояснява: „Каратът е мерна единица (съставена от 24 степени) за чистотата на златото според физичната му маса в дадено вещество: например 18-каратово злато е сплав на златото, чиято маса е 75% (по тегло) злато, а пък 24-каратовото злато е със 100% физична маса от злато. Твърдата маса на нашия аерогел от злато представлява 83% злато, 17% млечни белтъчини, а останалото е въздух (почти без тегло). Общата сметка за каратите в такъв случай е следната: 0,83 (т.е. 83%) x 24 карата = 20 карата.“)

Процесът по изсушаване си остава предизвикателство

Учените са създали порестия материал като първо нагрели млечни белтъчини, за да създадат белтъчни фибри (влакънца) с размери в нанометри, така наречените амилоидни влакънца, които после били сложени в разтвор от (химична) сол от злато. Белтъчните фибри се преплели в основна структура, заедно с която златото по същото време кристализирало в малки частици. Това произвело подобна на гел/желе мрежа от златни фибри.
„Едно от големите предизвикателства беше как да изсушим тази фина мрежа без да я унищожим.“, обяснява Густав Нистрьом, изследовател-постдокторант в групата на Меценга и първият автор като име в съответното изследване, публикувано в научното периодично издание „Advanced Materials“. Поради това, че изсушаването на въздуха (във веществото?) може да повреди фината златна структура, учените избрали деликатен и труден метод за изсушаване, който се извършва с въглероден диоксид (въглероден двуокис). Успели да извършат това в рамките на интердисциплинарна работа с асистенцията на други изследователи – тези от групата на Марко Мацоти, професор по инженерство на химични процеси.

Млечни белтъчни влакънца и (химична) сол от злато са началните материали, нужни за производството на пяната от злато

Тъмночервено злато

Избраният метод, при който златните частици кристализират направо по време на производството на аерогелната белтъчна структура (а не се добавят например върху вече съществуващо скеле), е нов. Най-голямото предимство на този метод се явява това, че той улеснява получаването на хомогенен златен аерогел, като по този начин методът идеално имитира сплавите от злато.

Пяна от амилоидни белтъчни влакънца без злато (най-горната снимка), със златни микрочастици (средната снимка) и със златни наночастици (най-долната снимка)

Описаната технология за производство дава на учените и много възможности за нарочно повлияване върху свойствата на златото и то по един прост начин. „Оптическите свойства на златото зависят много от размера и формата на частиците злато“, казва Нистрьом, „... следователно ние можем дори да променим цвета на веществото. Когато променим условията на химикофизичната реакция, така че златото да не кристализира в микрочастици, а в по-малките наночастици, това води до получаването на тъмночервено злато.“ По този начин учените могат да повлияят не само на това какъв ще бъде цветът на получения материал, но и на други оптически свойства на материала, като например абсорбцията (поглъщането) и отражението.
Новият материал би могъл да се използва за много от практическите приложения, за които сега се използва златото, изтъква Меценга. Свойствата на това вещество, включително неговото по-леко тегло, по-малките изисквания към материала и порестата му структура – всички те имат своите предимства. Използването на материала за часовници и бижута е само едно от многото възможни приложения. Друго приложение, което е демонстрирано от учените, е химичната катализа: фактът, че материалът е много порест, т.е. и с огромна повърхнина, води до това, че химични реакции, които зависят от наличието на злато, могат да протекат по много ефективен начин при наличие на този нов вид злато. Веществото може да се използва и за приложения, при които се поглъща или отразява светлина. В допълнение към всичко това, учените са показали и че е възможно да се произвеждат сензори за налягане (натиск) с този материал. „Отделните частици злато в материала не се докосват една друга при нормално атмосферно налягане и аерогелът от злато не провежда електричество“, обяснява Меценга, „... но когато се увеличи налягането, веществото се компресира (сгъстява) и частиците злато се докосват, което прави материала електропроводим.“

Източник: http://www.sciencedaily.com

www.parallelreality-bg.com/statii/alternativa/566-2015-12-05-15-16-13.html

Нагоре