Znanstvenici s američkih sveučilišta Stanford, Kalifornija i Berkeley te Sveučilišta McGill u Kanadi postigli su izvanredan napredak na području kemije. Uspješno su stvorili i stabilizirali rijedak ion zlata, poznat kao Au2+, koji se uobičajeno ne nalazi u prirodi. Njihovo otkriće obećava otvaranje mnoštva novih mogućnosti za primjenu tog rijetkog oblika zlata.
Atomi zlata poznati su po svojim gustim jezgrama prepunim protona, što rezultira snažnim pozitivnim nabojem koji znatno privlači elektrone koji kruže oko njih. Ta jedinstvena karakteristika, pod utjecajem načela posebne teorije relativnosti, čini određene konfiguracije elektrona povoljnijima od drugih. Naime, to također čini gubitak jednog ili tri elektrona vjerojatnijim nego gubitak dva.
Otkriće u obliku neočekivanog ishoda istraživanja magnetskih poluvodiča
Znanstvenici su međutim postigli upravo to uhvativši ione zlata unutar kristalnog materijala poznatog kao halidni perovskit i čija je primjena raznolika i raširena, od solarnih ploča do elektroničkih uređaja. Precizan raspored elemenata unutar kristalne matrice služio je za stabilizaciju iona Au2+ koji su se formirali, učinkovito čuvajući njihovo različito stanje. Njihovo revolucionarno istraživanje objavljeno je u časopisu Nature Chemistry.
Kemičar Kurt Lindquist sa Sveučilišta Princeton (prethodno Stanford) naglasio je privlačnost halidnih perovskita za niz svakodnevnih primjena.
Halidni perovskiti imaju stvarno atraktivna svojstva za mnoge svakodnevne primjene, pa smo tražili proširenje te obitelji materijala. Au2+ perovskit bez presedana bi mogao otvoriti neke intrigantne nove puteve, smatra Lindquist.
Otkriće Au2+ perovskita bio je neočekivani ishod istraživanja magnetskih poluvodiča i njihovog potencijala za poboljšanje elektroničkih uređaja. Smjesa je uključivala sol cezijeva klorida, Au3+ klorid, vodu, klorovodičnu kiselinu i malo vitamina C.
Izrada u svega pet minuta
U laboratoriju možemo napraviti ovaj materijal koristeći vrlo jednostavne sastojke za oko pet minuta na sobnoj temperaturi. Završimo s prahom koji je vrlo tamnozelen, gotovo crn, i iznenađujuće je težak zbog zlata koje sadrži, pojašnjava Lindquist.
Dodatak vitamina C omogućio je transformaciju Au3+ iona u Au2+ ione, doniranjem elektrona. Rigorozne analize potvrdile su uspješnu proizvodnju ovog rijetkog stanja zlata u stabilnom obliku.
Privlačnost zlata proteže se izvan njegove prepoznatljive boje; to je savitljiv element koji je otporan na kemijske reakcije, zadržavajući svoj sjaj tijekom vremena. S ovim novootkrivenim stabilnim oblikom Au2+, znanstvenici su sada spremni istražiti njegova optička i elektronička svojstva, koja bi potencijalno mogla biti fino prilagođena za primjene u elektronici, ali i drugim poljima.
Bilo je pravo iznenađenje da smo uspjeli sintetizirati stabilan materijal koji sadrži Au2+. Iprva isam ni vjerovala u to. Uzbuđeni smo što možemo istražiti što je Au2+ perovskit mogao učiniti, kaže kemičarka Hemamala Karunadasa sa Sveučilišta Stanford.
Izvor: Science Alert
