Az új „műanyag arany” különösen keresett lesz az órák és ékszerek gyártásában, de alkalmas kémiai katalízishez, elektronikus alkalmazásokhoz vagy sugárzás árnyékolásához is.
Leonie van’t Hag kutatónak, a zürichi ETH laboratóriumi posztdoktori munkatársának, Raffaele Mezzenga puha anyagokkal foglalkozó szakember irányításával sikerült létrehoznia egy újfajta arany, amelynek tömege ötször és tízszer kisebb, mint a hagyományos 18 karátos.
A hagyományos keverék általában háromnegyed arany és egynegyed réz, sűrűsége körülbelül 15 g/cm3. A új arany sűrűsége csak 1,7 g/cm3. És mégis 18 karátos arany.
Fémötvözetű elem helyett, és amint azt az Advanced Functional Materials kifejtette, ezek a tudósok fehérjeszálakat és polimer latexet használtak egy mátrix kialakításához, amelybe vékony arany nanokristályokból készült korongokat ágyaztak be.
Ezenkívül a világos arany számtalan apró, a szem számára láthatatlan légzsákot tartalmaz. Az aranylemezek és a műanyag összeolvad egy könnyen mechanikusan feldolgozható anyagba.
18 karátos műanyag arany
A kutatóknak így sikerült elvékonyítani az aranyat: Először ezeket az összetevőket adják a vízhez, és diszperziót hoznak létre. Só hozzáadása után, hogy a diszperzió géllé alakuljon, a vizet alkohol helyettesíti.
Ezután az alkoholgélt egy nyomókamrába helyezik, ahol magas nyomást és szuperkritikus szén-dioxid-atmoszférát rögzítenek. A nyomás elengedésekor homogén aerogél keletkezik. Hő alkalmazható a lágyító műanyag polimerekre, ezáltal átalakítva az anyagot és a kívánt végső alakúra tömörítve, megőrizve a 18 karátos összetételt.
"Ez az arany a műanyag anyagi tulajdonságokkal rendelkezikMezzenga elmagyarázza. Ha egy darab kemény felületre esik, műanyagnak tűnik. De úgy ragyog, mint a fémes arany, és csiszolható és bármilyen kívánt formára megmunkálható.
A kutatók az anyag összetételének megváltoztatásával akár az anyag keménységét is beállíthatják. A mátrix latexjét más műanyagokkal is helyettesíthetik, például polipropilénnel.
Nem csak órák és ékszerek
Mivel a polipropilén meghatározott hőmérsékleten cseppfolyósodik, a belőle készült műanyag arany utánozhatja az arany olvadási folyamatát, de jóval alacsonyabb hőmérsékleten. Ezenkívül az arany nanorészecskék alakja megváltoztathatja az anyag színét: a nanoremezek az arany tipikus fényét adják, míg a gömb alakú arany nanorészecskék lila árnyalatot adnak az anyagnak.
A Mezzenga részletezi, hogy "általános szabályunk, hogy technikánk lehetővé teszi, hogy szinte bármilyen típusú aranyat létrehozzunk, amelyet választunk, összhangban a kívánt tulajdonságokkal".
Ebben az értelemben hangsúlyozza, hogy bár a műanyag aranyra különösen nagy lesz a kereslet az órák és ékszerek gyártása során, alkalmas kémiai katalízishez, elektronikus alkalmazásokhoz vagy sugárvédelemhez. A kutatók mind a folyamat, mind az anyag szabadalmait kérték.
Jelenleg a befektetők és a nemesfémek piaca nem szólt sem az új arany mellett, sem pedig az ellen.