Ouro com um átomo de espessura é criado em laboratório

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Pesquisadores da Universidade de Linköping, na Suécia, revelaram uma forma peculiar de ouro, denominada ‘goldene’, que existe como uma folha de espessura única.

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A busca por formas cada vez mais finas de ouro tem cativado ourives ao longo da história. Agora, por meio de uma abordagem química moderna, os cientistas alcançaram o aparentemente impossível — criando um material de ouro com apenas um átomo de espessura. A pesquisa, publicada na Nature Synthesis, marca um marco significativo na ciência dos materiais.

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O pesquisador principal, Shun Kashiwaya, explicou ao ScienceAlert a importância dessa descoberta, traçando paralelos com o grafeno, outro material bidimensional com propriedades extraordinárias. “O mesmo ocorre com o ouro. Como você sabe, o ouro é geralmente um metal, mas se for tão fino quanto uma camada de átomo único, ele pode se tornar um semicondutor”, explicou Kashiwaya.

No entanto, persuadir o ouro a essa configuração bidimensional provou não ser uma tarefa simples. Tentativas anteriores resultaram em folhas finas com vários átomos de espessura ou monocamadas intercaladas entre outros materiais, tornando-as inacessíveis.

A descoberta do goldene

• A descoberta surgiu inesperadamente durante um experimento com cerâmica condutora de eletricidade.
• Ao tentar revestir a cerâmica com ouro, a equipe substituiu inadvertidamente a camada de silício por ouro em altas temperaturas, lançando as bases para o goldene.
• “Havíamos criado o material base com aplicações completamente diferentes em mente”, disse o físico de materiais Lars Hultman, da Universidade de Linköping, ao ScienceAlert.
• No entanto, extrair as camadas ultrafinas de ouro se tornou um desafio. Por anos, o ouro permaneceu aprisionado entre camadas de titânio e carbono, impedindo o progresso.
• Surge então o reagente de Murakami, uma potente solução de corrosão utilizada na metalurgia.
• Por meio de experimentações meticulosas com diferentes concentrações e períodos de tempo, os pesquisadores conseguiram corroer o titânio e o carbono circundantes, deixando para trás a elusiva monocamada de ouro.
• O processo, conduzido inteiramente no escuro para evitar a liberação de cianeto, também exigiu a adição de um surfactante para evitar que a folha de ouro se enrolasse e aglomerasse.
• Análises confirmaram a formação do goldene estável, validando previsões teóricas e abrindo novos caminhos para sua aplicação.
• Enquanto o ouro é renomado por sua condutividade, as propriedades semicondutoras do goldene oferecem versatilidade sem precedentes, prometendo avanços na purificação de água, comunicação e produção química.