Исследователи создали полимерное золото, которое намного легче привычного нам металла и при этом сохраняет свою чистоту и блеск.
Внешне этот кусочек металла похож на самый обычный золотой самородок, однако у него есть секрет. Этот блестящий камешек родился в лаборатории и весит намного меньше привычного нам самородного металла. И это не удивительно — ведь в данном случае нанокристаллы золота удерживаются вместе каркасом из белковых волокон и полимерного латекса, что придает материалу гораздо меньшую плотность.
Исследовательская группа, разработавшая это чудо-вещество, уверяет, что вес итогового изделия может быть уменьшен в 5−10 раз по сравнению с аналогами из натуральных металлов (обычно в ювелирном деле на три четверти золота приходится одна четверть меди). В результате большинство золотых украшений уже в ближайшем времени могут стать значительно легче.
Впрочем, замена металлических сплавов на полимерные может иметь преимущество не только для ювелирных изделий, но и в целом спектре научных и производственных процессов. Ученый-материаловед Раффаэле Мецценга из ETH Zurich поясняет, что на самом деле «как материал — это золото обладает свойствами пластика, что позволяет создать практически любую его разновидность в зависимости от конкретной задачи».
Чтобы модифицировать «пластиковое золото», ученые заменили белковые волокна и полимерный латекс в его составе водой и солью, формируя гель. После этого вода была замещена на спирт, который в камере высокого давления вступил в реакцию с CO2, образовав легчайший аэрогель. После этого, благодаря тепловому воздействию, аэрогель можно изменять по мере необходимости с помощью температуры. Отметим, что для плавления аэрогеля нужен нагрев всего до 105 градусов Цельсия, тогда как чистое 24-каратное золото плавится при 1064 градусах.
На этом видеоролике видно и слышно, что пластинка золотого полимера при падении звучит как пластик, но сохраняет при этом 18-каратную чистоту.
«Это новое 18-каратное золото может заполнить нишу, которая в настоящее время не занята в сфере промышленных золотых смесей, и открыть путь для неизведанных применений», — пишут исследователи в своей статье.
Что помогает куску золота достичь его легкости, так это множество микроскопических воздушных карманов внутри него. Общая плотность материала составляет всего 1,7 грамма на кубический сантиметр по сравнению с 15 г/см3 для 18-каратного золота, изготовленного из металлического сплава.
Люди склонны связывать вес с качеством, когда речь идет о золоте и ювелирных изделиях в целом, поэтому вряд ли пластиковое золото заменит материалы, используемые для изготовления браслетов, часов, ожерелий и других предметов роскоши — но есть много других вариантов для того, чтобы использовать этот легкий вес у золота низкой плотности.
Кстати, это не первый эксперимент подобного рода. Ранее та же группа исследователей создала сверхлегкий золотой полимер на основе молочного белка. Он был настолько легким, что мог плавать в чашке кофе! Однако молочный белок неустойчив, что затрудняет его промышленное применение. Новый материал лишен этих недостатков и может использоваться почти где угодно, от ювелирного дела до космической промышленности и создания наноботов.
«Предыдущий материал был слишком нестабильным и не мог быть обработан», — говорит Мецценга. «На этот раз мы поставили перед собой четкую цель создания легкого золота, которое также может быть обработано и использовано в большинстве приложений, где золото используется сегодня».
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!
При копировании материала ссылка на сайт Sauap.org обязательна!
Ссылки: https://www.popmech.ru/science/news-539914-uchenye-sozdali-plastikovoe-zoloto-kotoroe-v-10-raz-legche-samorodnogo/, https://ftimes.ru/305160-novoe-plastikovoe-zoloto-vesit-do-10-raz-menshe-takogo-zhe-18-karatnogo-zolota.html
Главное фото:
