O grafeno tem sido um material cada vez mais popular, por sua leveza e pela alta condutividade elétrica e térmica. No entanto, a Linköping University trouxe para jogo uma alternativa que promete ser ainda melhor: uma folha de ouro com apenas uma camada atômica de espessura.
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Segundo os detalhes dessa folha de ouro — publicados na Nature Synthesis — novas propriedades podem torná-la adequada à conversão de dióxido de carbono, à produção de hidrogênio e à produção químicos. Purificar água também é uma das possíveis aplicações, assim como o grafeno já faz.
Isso acontece, segundo os autores, porque com a folha de ouro em sua forma 2D, os átomos obtêm duas “ligações livres”. No estado sólido tridimensional (3D), o ouro geralmente forma ligações metálicas com outros átomos de ouro em sua estrutura cristalina.
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Em uma folha de ouro extremamente fina, o átomo n a superfície tem menos "vizinhos" com os quais interagir, então as ligações são menos restritas. Resultado: maior mobilidade e liberdade para interagir com outras espécies químicas ou para se reorganizar.
Como a folha de ouro é feita
A folha de ouro "atômica" foi desenvolvida a partir de um material básico tridimensional no qual o ouro está embutido entre camadas de titânio e carbono. Os engenheiros se inspiraram em um método bem antigo da ferraria japonesa chamado reagente de Murakami, embora tenham feito algumas adaptações até chegar ao resultado desejado.
"Criamos o material básico com aplicações completamente diferentes em mente. Começamos com cerâmica eletricamente condutora chamada carboneto de titânio e silício, onde o silício está em camadas finas", contam os cientistas.
"A ideia então foi revestir a cerâmica com ouro para criar um contato. Mas quando expusemos o material a altas temperaturas, a camada de silício foi substituída por ouro dentro do material base", acrescentam.
Para deixar as folhas de ouro estáveis, eles usaram uma longa molécula que separa e estabiliza as folhas, chamada surfactante.
O próximo passo é estudar melhor essa folha de ouro com apenas uma camada atômica e determinar se é possível fazer o mesmo com outros metais preciosos e identificar mais aplicações futuras.
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