Zum ersten Mal ist es Wissenschaftlern gelungen, Goldfolien zu erzeugen, die nur eine einzige Atomschicht dick sind. Das Material wurde als “Goldene” bezeichnet. Nach Angaben von Forschern der Universität Linköping in Schweden hat das Gold dadurch neue Eigenschaften erhalten, die es für Anwendungen wie die Umwandlung von Kohlendioxid, die Wasserstoffproduktion, Wasserreinigung und die Herstellung von Chemikalien mit hohem Mehrwert geeignet machen können.
Wissenschaftler haben lange versucht, einatomige Goldbleche herzustellen, sind aber daran gescheitert, da das Metall dazu neigt, zu verklumpen. Forschern der Universität Linköping ist dies nun dank einer hundert Jahre alten Methode gelungen, die von japanischen Schmieden verwendet wird.

“Wenn man ein Material extrem dünn macht, passiert etwas Außergewöhnliches – wie bei Graphen. Das Gleiche passiert mit Gold. Wie Sie wissen, ist Gold normalerweise ein Metall, aber wenn es nur eine einzige Atomschicht dick ist, kann das Gold stattdessen zu einem Halbleiter werden”, erklärt Shun Kashiwaya, Forscher in der Abteilung für Materialdesign an der Universität Linköping.
Herstellung von Goldene
Zur Herstellung von Goldene verwendeten die Forscher ein dreidimensionales Grundmaterial, bei dem Gold zwischen Schichten aus Titan und Kohlenstoff eingebettet ist. Um an die Goldschicht zu kommen, mussten die Forscher diese zunächst freilegen. Titancarbid ist jedoch ein sehr harter Stoff, der sich nur schwer von der dünnen Goldschicht entfernen lässt. Durch Zufall stießen sie auf eine Methode, die in der japanischen Schmiedekunst seit über hundert Jahren angewandt wird. Es handelt sich um das so genannte Murakami-Reagenz, das Kohlenstoffrückstände wegätzt und die Farbe des Stahls verändert, beispielsweise bei der Messerherstellung. Diese Methode – in einem Fachartikel genauer beschrieben – wurde für das Goldene erfolgreich modifiziert.
Künftige Anwendungen könnten die Umwandlung von Kohlendioxid, wasserstofferzeugende Katalysatoren, die selektive Herstellung von Chemikalien mit hohem Mehrwert, die Wasserstofferzeugung, die Wasserreinigung, die Kommunikation und vieles mehr umfassen.
Außerdem kann die Menge an Gold, die heute in Anwendungen verwendet wird, deutlich reduziert werden. In einem nächsten Schritt wollen die LiU-Forscher untersuchen, ob dies auch mit anderen Edelmetallen möglich ist, und weitere zukünftige Anwendungen identifizieren.
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