Revolucionarni dvodimenzionalni materijal sa jedinstvenim poluprovodničkim svojstvima stvoren je slučajno u Švedskoj i jednostavno nazvan – zlatni (golden).
Zlatari su se dugo nosili sa izazovom obrade zlata u finije forme, što je konačno dovelo do stvaranja jednodimenzionalnog materijala sastavljenog od samo jednog sloja atoma zlata.
Šta je to „dvodimenzionalno zlato“
Prateći naučne konvencije o materijalima, istraživači su skovali naziv „zlatni“ za ovu inovaciju koja pokazuje jedinstvena svojstva koja zlato nema u svom trodimenzionalnom dvojniku.
„Ako materijal učinite izuzetno tankim, dešava se nešto izvanredno – baš kao i sa grafenom“, ističe Šun Kašivaja, naučnik o materijalima na Univerzitetu Linkoping u Švedskoj.
On objašnjava da zlato može da postane poluprovodnik kada se svede na debljinu sloja od samo jednog atoma.
Uprkos prirodnoj tendenciji zlata da se skuplja, prethodni napori da se stvori dvodimenzionalna konfiguracija su propali, što je rezultiralo ili tankim slojem debljine nekoliko atoma ili monoslojem neodvojivim od drugih materijala.
Eksperiment
Napredak je, međutim, napravljen neočekivano dok su Kašivaja i njegov tim eksperimentisali sa drugim materijalom, električno provodljivom keramikom, titanijum-silicijum-karbidom.
„Počeli smo sa električno provodljivom keramikom koja se zove titanijum-silicijum-karbid, gde je silicijum u tankim slojevima. Ideja je bila da se materijal premaže zlatom da bi se uspostavio kontakt. Ali kada smo komponentu izložili visokoj temperaturi, silicijumski sloj je zamenjen zlatom unutar osnovnog materijala“, objašnjava fizičar materijala Lars Hultman sa Univerziteta Linkoping.
Njihov izazov ležao je u izvlačenju super-tankih slojeva zlata između slojeva titanijuma i ugljenika koji ga okružuju. Prevazilaženje ove prepreke zahtevalo je tehniku koja uključuje Murakamijev reagens, rastvor za obradu metala koji nagriza ugljenik i boji čelik. Eksperimentišući sa različitim koncentracijama i vremenskim okvirima, uspešno su uklonili okolne materijale, ostavljajući zlatni sloj netaknutim.
Međutim, proces je bio delikatan, zahtevao je mrak da bi se sprečilo oslobađanje cijanida iz nusproizvoda pomenutog rastvora. Pored toga, uveden je surfaktant (površinski aktivna supstanca koja smanjuje napetost tečnosti) kako bi se sprečilo uvijanje i nakupljanje zlatnog sloja, objavio je „Sajens alert“.
Dobijeni stabilni „zlatni“ pokazuje svojstva poluprovodnika, nudeći nove mogućnosti u oblastima kao što su prečišćavanje vode i hemijska proizvodnja. Studija vezana za ovo otkriće objavljena je u časopisu „Nejčer sintezis“.
