Moodne alkeemia: teadlased loovad kulda, mis koosneb 98% õhust

 (8)
Moodne alkeemia: teadlased loovad kulda, mis koosneb 98% õhust
Foto: Gustav Nyström ja Raffaele Mezzenga / ETH Zurich

Šveitsi teadlaste loodud kulla-aerogeel on veest kergem ja koosneb 98 protsendi ulatuses õhust.

Šveitsi riikliku tehnoloogiainstituudi ETH Zürich uurijad on hakkama saanud iselaadse nüüdisaegse alkeemia-nipiga — nad muutsid 20-karaadise kulla õhkkergeks vahuks.

Tegemist on äärmiselt kerge ja poorse materjali-maatriksiga. Ollus on nii poorne, et vaht ei juhi elektritki, kuna atmosfäärirõhu juures ei puutu struktuuri moodustavad kulla-aatomid omavahel tegelikult kokku.

“See niinimetatud aerogeel on tuhat korda kergem kui ükski konventsionaalne kullasulam. See on kergem isegi veest ja peaaegu sama kerge kui õhk,” kinnitas ETH Zürichi toiduainete ja pehmete materjalide tehnoloogia professor Raffaelle Mezzenga.

Vahu tekitamiseks kuumutatakse kõigepealt piimavalke, kuni need lagunevad nanomeeter-mastaabis kiududeks. Kiud viiakse seejärel kullasoola lahusesse, milles materjalid segades kokku sulanduvad ja kristalliseerivad geelitaoliseks kiuliseks massiks.

Siis kuivatatakse ollus ettevaatlikult süsinikdioksiidi-vannis. Ja ehkki kirjeldatud protsessi lõppsaadus näeb välja nagu tavaline kuld, on aerogeel toatemperatuuril nii plastne, et seda võib käsitsi vormida.

Mis veelgi ägedam: vahtstruktuursete kullatükkide värvust on lihtne muuta — selleks tuleb vaid muuta kullaosakeste suurust.

“Kulla optilised omadused sõltuvad suurel määral kullaosakeste suurusest ja kujust,” selgitas uurimuse juhtiv autor Gustav Nyström. “Seega saame isegi materjali värvust muuta. Kui muudame reakstiooni tingimusi nii, et kuld ei kristalliseeru enam mitte mikro-osakesteks, vaid väiksemateks nano-osakesteks, on tulemuseks tumepunane kuld.”

ETH Zürichi töörühm loodab, et uus materjal leiab laialdast rakendamist mitmetes valdkondades ehtekunstist ja käekellade disainimisest keemia ja optikani.