{"id":52581,"date":"2024-04-16T17:13:54","date_gmt":"2024-04-16T22:13:54","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=52581"},"modified":"2024-04-16T17:13:54","modified_gmt":"2024-04-16T22:13:54","slug":"una-extrana-y-nueva-forma-de-oro-existe-como-una-hoja-de-solo-un-atomo-de-grosor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2024\/04\/16\/una-extrana-y-nueva-forma-de-oro-existe-como-una-hoja-de-solo-un-atomo-de-grosor\/","title":{"rendered":"Una extra\u00f1a y nueva forma de oro existe como una hoja de s\u00f3lo un \u00e1tomo de grosor"},"content":{"rendered":"\n

Durante siglos, los orfebres han buscado formas de aplanar el oro para darle formas cada vez m\u00e1s finas. Un enfoque basado en la qu\u00edmica moderna finalmente ha creado un material de oro que literalmente no puede ser m\u00e1s delgado y que consiste en una sola capa de \u00e1tomos. Siguiendo las convenciones de nomenclatura de la ciencia de los materiales, los investigadores han denominado a este nuevo material bidimensional “goldene”, y tiene algunas propiedades interesantes que no se ven en la forma tridimensional del oro.<\/p>\n\n\n\n

“Si se hace un material extremadamente delgado, sucede algo extraordinario, como ocurre con el grafeno”, explica el cient\u00edfico de materiales Shun Kashiwaya de la Universidad de Link\u00f6ping en Suecia.<\/p>\n\n\n\n

“Lo mismo sucede con el oro. Como sabes, el oro suele ser un metal, pero si tiene una capa de un solo \u00e1tomo de espesor, el oro puede convertirse en un semiconductor”.<\/p>\n\n\n\n

Es bastante dif\u00edcil lograr que el oro adopte una configuraci\u00f3n bidimensional, debido a su tendencia a agruparse. Intentos anteriores han dado como resultado una l\u00e1mina delgada de varios \u00e1tomos de espesor o una monocapa intercalada entre o sobre otro material y que no se puede desprender. Kashiwaya y sus colegas no se propusieron hacer goldene, pero tropezaron con los primeros pasos de su proceso por accidente.<\/p>\n\n\n\n

“Hab\u00edamos creado el material base con aplicaciones completamente diferentes en mente”, afirma el f\u00edsico de materiales Lars Hultman de la Universidad de Link\u00f6ping.<\/p>\n\n\n\n

“Comenzamos con una cer\u00e1mica conductora de electricidad llamada carburo de silicio de titanio, donde el silicio est\u00e1 en capas delgadas. Luego la idea era recubrir el material con oro para hacer contacto. Pero cuando expusimos el componente a altas temperaturas, la capa de silicio fue reemplazada por oro dentro del material base”.<\/p>\n\n\n\n

Hasta ahora, todo bien. Pero al igual que con otros intentos de crear oro monocapa, el progreso se estanc\u00f3 en este paso cr\u00edtico. Durante varios a\u00f1os, el carburo de oro y titanio intercalado que el equipo hab\u00eda creado sigui\u00f3 siendo solo eso, sin forma de extraer las capas s\u00faper delgadas de oro entre las capas de titanio y carbono que lo intercalaban.<\/p>\n\n\n\n

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Imagen de microscop\u00eda de transmisi\u00f3n de barrido del carburo de oro y titanio. Las bolas azules, amarillas y negras representan titanio, oro y carbono respectivamente. Kashiwaya et al.,\u00a0Nat. Synth.<\/em><\/a>, 2024.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Aqu\u00ed es donde entra en juego una t\u00e9cnica basada en una soluci\u00f3n de grabado llamada reactivo de Murakami. El reactivo de Murakami es una mezcla de productos qu\u00edmicos utilizados en el trabajo de metales para eliminar el carbono y te\u00f1ir el acero, lo que da como resultado los tipos de patrones que se ven en algunos cuchillos japoneses.<\/p>\n\n\n\n

Probaron diferentes concentraciones de la mezcla y diferentes per\u00edodos de tiempo para que el proceso de grabado devorara el titanio y el carbono que rodeaban el oro. Cuanto m\u00e1s lo dejaran reposar, mejores ser\u00edan los resultados, pero eso no era todo lo que requer\u00eda la receta.<\/p>\n\n\n\n

El efecto de grabado del reactivo de Murakami crea un subproducto llamado ferrocianuro de potasio. Si se expone a la luz, el compuesto libera cianuro que disuelve el oro, por lo que el proceso de grabado tuvo que realizarse completamente en la oscuridad.<\/p>\n\n\n\n

Finalmente, la fina l\u00e1mina de oro ten\u00eda tendencia a curvarse y aglutinarse, lo que se solucion\u00f3 a\u00f1adiendo un tensioactivo que imped\u00eda que la capa se doblara y se pegara a s\u00ed misma, manteniendo la integridad de la monocapa. Un an\u00e1lisis m\u00e1s detallado revel\u00f3 que estos complicados pasos lograron finalmente formar un goldene estable, tal como lo hab\u00edan predicho las simulaciones te\u00f3ricas.<\/p>\n\n\n\n

Normalmente, el oro es un excelente conductor de electricidad. Cuando el elemento toma la forma de una l\u00e1mina bidimensional, los \u00e1tomos tienen dos enlaces libres, transform\u00e1ndolo en un semiconductor con propiedades conductoras entre un conductor y un aislante. Son \u00fatiles porque se puede ajustar su conductividad. El oro ya tiene propiedades que lo hacen muy apreciado en aplicaciones qu\u00edmicas. Dotarlo de las propiedades de un semiconductor tambi\u00e9n abre una gama completamente nueva de formas en que podemos usarlo, incluida la purificaci\u00f3n del agua, la comunicaci\u00f3n y la producci\u00f3n qu\u00edmica.<\/p>\n\n\n\n

La investigaci\u00f3n del equipo ha sido publicada en Nature Synthesis<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Science Alert<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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