Os pesquisadores conseguiram criar o “goldene”, uma versão incrivelmente fina do ouro.
O trabalho acompanha a produção bem-sucedida do grafeno, que é feito de átomos de grafite de uma única camada. Isso tem sido aclamado como um material milagroso: é surpreendentemente forte e muito melhor na condução de calor e eletricidade do que o cobre.
Goldene é construído com base no mesmo princípio, com pesquisadores espalhando ouro de forma que ele tenha apenas uma camada de átomo de espessura. E, tal como acontece com o grafeno, os cientistas dizem que o processo lhe confere uma variedade de novas propriedades que podem levar a grandes avanços.
O novo material poderá ser útil em tudo, desde a conversão de dióxido de carbono à purificação de água e em tecnologias de comunicação – e muito mais, dizem os investigadores. Além do mais, muito menos ouro pode ser usado nas tecnologias atuais que dependem desse material.
Os pesquisadores sugerem que o ouro pode ser apenas um entre uma variedade de materiais semelhantes. Atualmente, estão sendo realizados mais trabalhos para entender se as mesmas descobertas podem ser usadas em outros metais.
“Se você fizer um material extremamente fino, algo extraordinário acontece – como acontece com o grafeno. A mesma coisa acontece com o ouro”, disse Shun Kashiwaya, pesquisador da Divisão de Design de Materiais da Universidade de Linköping.
“Como você sabe, o ouro geralmente é um metal, mas se tiver a espessura de uma camada de átomo único, o ouro pode se tornar um semicondutor.”
Os pesquisadores vêm tentando há anos criar ouro fino desse tipo, mas foram frustrados pelo fato de que o metal tende a se aglomerar. A inovação finalmente veio com uma técnica centenária inspirada em artesãos japoneses.
Também aconteceu em parte por sorte. O novo material depende do ouro incorporado entre camadas de titânio e carbono em um material base – e isso foi encontrado quando se procurava por outra coisa.
“Criamos o material base com aplicações completamente diferentes em mente. Começamos com uma cerâmica eletricamente condutora chamada carboneto de silício de titânio, onde o silício está em camadas finas”, disse Lars Hultman, professor de física de filmes finos na Universidade de Linköping.
“Aí a ideia foi revestir o material com ouro para fazer contato. Mas quando expusemos o componente a altas temperaturas, a camada de silício foi substituída por ouro dentro do material base.”
Os pesquisadores já tinham esse novo material, feito por um processo chamado intercalação, há alguns anos. Mas eles não conseguiram extrair o ouro dele.
Eles então pegaram emprestado um método dos ferreiros japoneses, chamado reagente de Murakami, que grava o carbono de um material para que possa, por exemplo, ser usado para mudar a cor do aço. Os pesquisadores pegaram essa receita e fizeram algumas modificações para retirar o ouro.
As descobertas são descritas em um novo artigo, ‘Síntese de goldene compreendendo ouro de camada de átomo único’, publicado em Síntese da Natureza.