2 Minutės
Iškasinėjus Romos monetą, ji vis tiek gali sužibėti. Šis atkaklus blizgesys stebina žmones jau amžius. Nauji Tulane universiteto tyrimai rodo, kad aukso ilgaamžiškumas nėra vien tik dėl silpnų cheminių savybių; tai mikroskopinis muzikalinių kėdžių žaidimas ant metalo paviršiaus.
Naudodami detalias kompiuterines simuliacijas, tyrėjai ištyrė, kaip deguonies molekulės sąveikauja su dviem įprastomis aukso paviršių rūšimis. Rezultatai nustebino: paviršiaus atomai nejuda statiškai. Jie persislenka į naujas struktūras, kurios veikia kaip nanomastelio barjeras, neleidžiantis deguoniui suskaidyti ir prisijungti prie metalo.
Kai paviršiaus atomai persitvarko, oksidacija sumažėja milijardo iki trilijono kartų.
Reikėtų tai gerai įsisąmoninti. Be šio atomų persitvarkymo deguonis daug lengviau suskaidytųsi ir prisijungtų. Dėl jo reakcijos sulėtėja beveik iki sustojimo. Šis reiškinys nėra cheminis keistumas, o struktūrinė priežastis: atomų lygmens raštai blokuoja kelius, kurių deguoniui reikia aukso oksidacijai. Tai padeda paaiškinti, kodėl juvelyrika, monetos ir tam tikra elektronika gali išlikti neparūdijusios šimtmečius.
Tačiau yra posūkis. Ta pati nenoras reaguoti, dėl kurio auksas išlieka gražus, taip pat trukdo jam būti efektyviu katalizatoriumi ten, kur reikia aktyvuoti deguonį. Katalizatoriai su auksu naudojami pramoniniuose oksidacijos procesuose, o aukso ir palladžio mišiniai padeda gaminti vinilo acetatą, daugelio plastikų pirmtaką. Tyrėjai taip pat svarsto auksą išmetamųjų dujų valymui ar propileno oksido gamybai. Bet jei auksas atsisako skaldyti deguonį, jo naudingumas šiose reakcijose yra ribotas.
Koks sprendimas? Tulane komanda siūlo naują požiūrį: vietoj to, kad vien tik lydytų auksą arba dengti jį nanodalelėmis ant oksidų, chemikai galėtų projektuoti paties paviršiaus geometriją, kad priverstų atomus sudaryti kitokias struktūras arba neleisti susiformuoti apsauginėms. Kitaip tariant, apgauti atomus, kad auksas įgautų norimą reaktyvumą, išlaikydamas savo pageidaujamas savybes.
Nuo muziejų vitrinų iki reaktorių kamerų, atradimas peržiūri mūsų supratimą apie metalą, kurį ilgai laikėme chemiškai atsiskyrusiu. Kitas iššūkis yra praktiškas: ar inžinieriai sugebės choreografuoti atomų judesius pakankamai gerai, kad auksas būtų ir ilgaamžė puošmena, ir darbštus katalizatorius?
Šaltinis: scitechdaily
Palikite komentarą