Tiede

Tutkijat loivat maailman ohuimman kulta­kalvon: paksuutta vain kaksi atomia

Nanomerileväksi kuvailtu kalvo ei tarvitse ulkoista tukirakennetta

Ohuen ohueksi taottu lehtikulta voi olla paksuudeltaan vain kymmeniä nanometrejä. Se on niin ohutta, että koskiessa se tuntuu kuin häviävän ilmaan.

Se on kuitenkin huomattavan paksua verrattuna Leedsin yliopiston luomaan, kaksiulotteiseksi kutsuttuun kultapintaan.

Kun lehtikullan paksuus on ohuimmillaankin noin 600 atomia, on nyt luotu kultapinta vain kaksi atomia paksu. Siinä on siis käytännössä vain kaksi pintaa – ylä ja alapinta – eikä mitään niiden välissä.


Rakenteena se vertautuukin grafeeniin, vuonna 2004 löydettyyn hiilen muotoon, joka koostuu yhdestä ainoasta kerroksesta hiiliatomeja.

Ohuesta rakenteesta huolimatta se kantaa oman painonsa, eli se ei tarvitse ulkoista tukirakennetta. Tämä mahdollistaa sen reagoinnin muiden aineiden kanssa molemmilta puolilta.

Itsekin kultaa hyvin pienissä mittakaavoissa tutkinut akatemiaprofessori Hannu Häkkinen Jyväskylän yliopistosta pitää uutta rakennetta hyvin kiinnostavana. Ohutta kultapintaa voisi käyttää esimerkiksi tehokkaana katalyyttinä, koska kaikki sen atomit ovat pinnalla ja voivat siksi reagoida muiden aineiden kanssa.

Yksi mahdollinen sovelluskohde voisivat olla esimerkiksi nykyistä tehokkaammat katalysaattorit, jotka saattaisivat muuttaa häkää hiilidioksidiksi huoneenlämmössä.

Muita käytännön sovelluksia voisivat olla nano-mittakaavan elektroniikka, veden puhdistimet ja lääketieteelliset tutkimusinstrumentit.

Rakenteen luonut professori Stephen Evans huomauttaa kullan olevan kallista. Ohuempi kerros mahdollistaa samoja vaikutuksia pienemmillä määrillä.

Leedsin tutkijat loivat kultakalvon käyttämällä kloroauraattihappoa, joka on kultaa sisältävä liuos. Menetelmässä liuos kuivatetaan tavalla, joka jättää kullan atomit järjestäytyneeksi tiiviiksi, mutta erittäin ohueksi rakenteeksi.

Ohuessa muodossaan kulta näyttää vihertävältä. Leedsin tutkijat kuvaavat sitä nanomerileväksi.

Menetelmä vaikuttaa halvalta ja käytettävältä, arvioi Helsingin yliopiston epäorgaanisen kemian professori Mikko Ritala.

Kaksiulotteista kultaa voitaisiin tarvittaessa tuottaa paljonkin.

Evans vertaa uuden rakenteen mahdollisuuksia grafeeniin, jonka hyödyntäminen on vielä viisitoista vuotta löytämisen jälkeen vasta alussa.

”Tiedämme, että nyt löydetty rakenne on nykyisiä tehokkaampi,” Evans toteaa Leedsin yliopiston tiedotteessa.

”Olen varma, että löydämme yhteistyökumppaneita, joiden kanssa voimme hyödyntää sitä.”

Aiheesta kertoi ensin Science Daily.

Kommentit

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Ei vielä nimellä kirjoitettuja kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Vanhemman on turha yrittää muokata lastaan kasvatuksella, sanoo maailmankuulu tutkija: Lopulta geenit muotoilevat elämämme

      Tilaajille
    2. 2

      Joonas Pesonen asuu Helsingin huippu­hotellissa ilmaiseksi vuoden – ja siitä on kiittäminen y-sukupolvea

      Tilaajille
    3. 3

      Palkankorotus ei purrut varhais­kasvatuksen opettaja­pulaan, kuormittuneet lasten­hoitajat vaihtavat alaa

    4. 4

      Viikon päästä peliyhtiö Remedy saa tietää, oliko kymmenien miljoonien panostus oikea päätös: ”Täydellisen seko”, arvioi pelilehti

      Tilaajille
    5. 5

      Donald Trump vahvisti haluavansa ostaa Grönlannin

    6. 6

      Jyrki Sukula pani kuppiloita kuntoon, mutta sitten hän sai ikäviä uutisia – Nyt Sukula kertoo, miksi suosikkisarja päättyi

      Tilaajille
    7. 7

      Monen suositun mökkijärven pinta on poikkeuksellisen alhaalla

    8. 8

      Ikoninen keittiökaappi luotiin ennen kaikkea kestämään, ja siksi tuhannet keittiöt ympäri Suomea ovat toistensa kopioita

    9. 9

      Helsingin keskustan alittavasta tunnelista tehdään päätöksiä pian – Sinnemäki: ”Kaikilla liikennehankkeilla täytyy saada aikaan päästövähennyksiä”

    10. 10

      Tutkimuksissa on löydetty ylivertainen päästövähennyskeino, mutta ilmastotekolistoilta se puuttuu kokonaan

      Tilaajille
    11. Näytä lisää
    1. 1

      Tutkimuksissa on löydetty ylivertainen päästövähennyskeino, mutta ilmastotekolistoilta se puuttuu kokonaan

      Tilaajille
    2. 2

      Maria Tuominen haluaa murtaa romaneja koskevia stereo­typioita, mutta yksi niistä pitää hänen mukaansa paikkansa: ”Telkkari huutaa, urut huutaa, koirat huutaa ja lapset huutaa”

    3. 3

      Jyrki Sukula pani kuppiloita kuntoon, mutta sitten hän sai ikäviä uutisia – Nyt Sukula kertoo, miksi suosikkisarja päättyi

      Tilaajille
    4. 4

      Ikoninen keittiökaappi luotiin ennen kaikkea kestämään, ja siksi tuhannet keittiöt ympäri Suomea ovat toistensa kopioita

    5. 5

      Uusi miesihanne on peräkamarinpoika, joka pukeutuu haudassakin rippipukuun

    6. 6

      70-luvulla rakennettu omakotitalo voi olla riskiostos, mutta Anu Turklinin tasakattoinen punatiilitalo hurmasi

    7. 7

      Britannia vei kansalaisuuden Isisin joukkoihin liittyneeltä ”Jihadi-Jackilta”

    8. 8

      Juha Rautaheimo on selvittänyt satoja henkirikoksia: ”Täydellinen rikos pitäisi tehdä yksin”

    9. 9

      Kuljettaja kuoli kiihdytysajoissa Lappeenrannassa: ajoi onnettomuushetkellä 300 kilometrin tuntivauhtia

    10. 10

      Pulaa ruuasta ja lääkkeistä, ruuhkia ja mielenosoituksia: vuodettu salainen asiakirja ”Operation Yellowhammer” paljastaa brittihallituksen valmistautumisen kovaan brexitiin

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Kalle Oikari jätti Audinsa Helsinki-Vantaalle pysäköitynä, ja loman aikana joku oli ajanut sillä 130 kilometriä

    2. 2

      Festareiden silmiinpistävät: Helsinkiläinen Otto, joka laittoi Flow-festivaalille ihan tavalliset vaatteet

    3. 3

      HS matkusti Sea Islands -saarille, joilla Yhdysvaltain orjuuden perintö yhä elää: ”On vastenmielistä, että ihmiset tulevat tänne eivätkä edes tiedä, että me olemme olemassa”, kuningatar Quet sanoo

      Tilaajille
    4. 4

      Suomalainen kauppa löysi maailman­laajuisen asiakas­kunnan: ”Meillä on paljon asiakkaita, joilla ei ole puutetta rahasta”

      Tilaajille
    5. 5

      Tuomas Rajala erosi, kun perheen toisen lapsen syntymään oli kaksi kuukautta – Nyt hänellä on eronneille miehille yksi elintärkeä neuvo

      Tilaajille
    6. 6

      Vain viisivuotiaan kerrostalon keittiökalusteet näyttävät ikivanhoilta – lykkäävätkö valmistajat sekundaa hitas-taloihin?

    7. 7

      Internetissä leviää video, joka näyttää bisneseliitin ”hupimetsästyksen” järjettömyyden – kokoomuksen ex-johtaja Pertti Salolainen raivostui: "Oksennan. Te tyhmät!"

    8. 8

      Näistä merkeistä tietää, että ystävyys kannattaa lopettaa

      Tilaajille
    9. 9

      Washington Post: Monimiljonääri Epsteinin ruumiinavauksessa todettiin kieliluun murtuma, joka herättää kysymyksiä

    10. 10

      Moni tekee kyykätessään saman virheen, mutta se on helppo korjata: Asian­tuntija neuvoo 5 liikkeen kyykky­treenin, joka parantaa suoritus­kykyä

      Tilaajille
    11. Näytä lisää