Исследователи из Стэнфордского университета успешно создали и стабилизировали редкую форму золота, потерявшую два отрицательно заряженных электрона, известную как Au2+. Эта уникальная форма золота содержится в галогенидном перовските — кристаллическом материале, который обладает большим потенциалом для различных применений, включая солнечные батареи, источники света и электронные компоненты. Еще более примечательным в этом открытии является то, что перовскит Au2+ может быть легко синтезирован с использованием готовых компонентов при комнатной температуре.
Исследование, опубликованное недавно в журнале Nature Chemistry, привлекло значительное внимание научной общественности. Хемамала Карунадаса (Hemamala Karunadasa), доцент кафедры химии Стэнфордского университета и старший автор исследования, выразила свое удивление тем, что ей удалось создать стабильный материал, содержащий Au2+. Она заявила: «Создание первого в своем роде перовскита Au2+ — это захватывающее зрелище. Атомы золота в перовските имеют большое сходство с атомами меди в высокотемпературных сверхпроводниках, а тяжелые атомы с неспаренными электронами, такие как Au2+, демонстрируют крутые магнитные эффекты, не наблюдаемые у легких атомов».
Структура золото-галоидного перовскита состоит из вытянутых золото-хлоридных октаэдров, в которых золото (Au) окружено шестью соседними атомами хлора (Cl). Эта уникальная структура является основой для проявления интригующих свойств материала. Исследование также показало, что атомы цезия (Cs) и дополнительные атомы хлора (Cl) играют роль в стабилизации перовскита Au2+.
Золото издавна ценится за свою редкость и уникальные свойства, в том числе ковкость и химическую инертность. Отличительно насыщенный оттенок золота в чистом виде еще больше усиливает его привлекательность. Однако редкость Au2+ можно объяснить релятивистским эффектом, который объясняется теорией относительности Альберта Эйнштейна. Когда объекты движутся с большой скоростью, приближающейся к скорости света, они становятся тяжелее. Это явление ограничивает возможность появления Au2+ в природе.
Обнаружение этой редкой формы золота открывает новые возможности для научных исследований и технического прогресса. Курт Линдквист, ведущий автор исследования и постдокторант кафедры неорганической химии Принстонского университета, подчеркнул, что перовскит Au2+ может открыть путь к новым интересным достижениям. «Галоидные перовскиты обладают очень привлекательными свойствами для многих повседневных применений, поэтому мы стремились расширить это семейство материалов. Беспрецедентный перовскит Au2+ может открыть новые интригующие возможности», — заявил Линдквист.
Эксперты в данной области также высказали свое мнение о значимости этого открытия. Д-р Сара Толберт, профессор химии и материаловедения Калифорнийского университета, высоко оценила результаты исследования, заявив:
«Эта работа — настоящее достижение. Синтез стабильного перовскита Au2+ — это большое достижение, которое, несомненно, окажет значительное влияние на развитие материаловедения».
Последствия этого открытия выходят за рамки научных исследований. Уникальные свойства перовскита Au2+ могут произвести революцию в различных отраслях промышленности, включая возобновляемую энергетику и электронику. Солнечные элементы, созданные на основе этого материала, могут достичь более высокого уровня КПД, а источники света и электронные компоненты — более высоких эксплуатационных характеристик.
Поскольку ученые продолжают изучать возможные области применения и свойства перовскита Au2+, очевидно, что это открытие является важной вехой в области материаловедения. Возможность создания и стабилизации столь редкой формы золота открывает новые возможности для инноваций и технологического прогресса.
Оригинал earth-chronicles.ru
