Новое «пластиковое» золото весит до 10 раз меньше такого же 18-каратного золота

Москва, 11:18, 14 Янв 2020, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Этот кусок благородного металла может выглядеть как любой старый самородок из 18-каратного золота, но он скрывает секрет. Произведенный в лаборатории, блестящий золотой диск весит лишь часть того, что он должен, и имеет другие интересные свойства.

В отличие от типичного самородка, здесь нанокристаллы золота удерживаются вместе с каркасом из белковых волокон и полимерного латекса, что придает ему гораздо меньшую плотность, чем у обычного золота.

Исследовательская группа, которая разработала этот материал, считает, что его вес может быть уменьшен в 5-10 раз по сравнению со стандартным сплавом, используемым для золотых безделушек — три четверти золота, одна четверть меди — что означает, что часы и ювелирные изделия могут вскоре стать значительно легче.

Замена таким материалом металлических сплавов с золотом для уменьшения веса и плотности, может иметь преимущества не только для ювелирных изделий, но и в таких областях, как химия, электроника и радиационная защита.

«Это золото обладает материальными свойствами пластика», — говорит ученый-материаловед Раффаэле Мецценга из ETH Zurich в Швейцарии.

«Как правило, наш подход позволяет нам создавать практически любой вид золота, который мы выбираем, в соответствии с желаемыми свойствами».

Чтобы достичь этих результатов, ученые заменили нанокристаллы золота, белковые волокна и полимерный латекс водой и солью, чтобы создать гель, прежде чем заменить воду спиртом. При помещении в камеру CO2 высокого давления спирт вступает в реакцию с углекислым газом, образуя тонкий аэрогель.

С применением тепла этот аэрогель может быть отформован по мере необходимости. Он может приобрести нужную форму чуть выше 105 градусов по Цельсию, что намного ниже, чем 1064 градуса по Цельсию, необходимую для плавления чистого 24-каратного золота.

Как видно из видео ниже, при падении материал ведет себя и звучит как пластик, но подлинная 18-каратная чистота сохраняется.

«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.

Мецценга и его коллеги ранее создали сверхлегкое золото из молочного белка — достаточно легкое, чтобы плавать в чашке кофе, — но его свойства затрудняли его применения в местах, где используется благородный металл. Новая версия должна иметь гораздо более широкий спектр потенциальных приложений.

«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».

Исследование было опубликовано в Advanced Functional Materials.