Yksi atomikerros kultaa ja molekyylikorjaaja

Linköpingin yliopiston tutkijat ovat ensimmäisinä onnistuneet luomaan kultalevyjä, jotka ovat vain yhden atomikerroksen paksuisia. Materiaalia on kutsuttu (goldene) kultaiseksi.

Tiedemiehet ovat pitkään yrittäneet valmistaa yhden atomin paksuisia kultalevyjä, mutta epäonnistuneet, koska metallilla on taipumus paakkuuntua yhteen. Mutta Linköpingin yliopiston tutkijat ovat nyt onnistuneet japanilaisten seppien käyttämän sata vuotta vanhan menetelmän ansiosta.

”Jos teet materiaalista erittäin ohutta, tapahtuu jotain poikkeuksellista – kuten grafeenin kanssa. Sama tapahtuu kullan kanssa. Kuten tiedätte, kulta on yleensä metallia, mutta jos se on vain yhden atomikerroksen paksuinen, kullasta voi tulla puolijohde", sanoo Linköpingin yliopiston materiaalisuunnitteluosaston tutkija Shun Kashiwaya.

Goldenen uudet ominaisuudet johtuvat siitä, että kullassa on kaksiulotteisena kaksi vapaata sidosta. Tämän ansiosta tulevaisuuden sovelluksia voisivat olla hiilidioksidin muuntaminen, vetyä tuottava katalyysi, lisäarvokemikaalien valikoiva tuotanto, vedyn tuotanto, vedenpuhdistus, viestintä ja paljon muuta.

Lisäksi nykyisin sovelluksissa käytettävän kullan määrää voidaan vähentää huomattavasti.

Seuraava askel LiU:n tutkijoille on selvittää, onko mahdollista tehdä samoin muiden jalometallien kanssa ja tunnistaa uusia tulevaisuuden sovelluksia.

Manchesterin yliopiston tutkijat ovat puolestaan kehitelleet molekyylilaitteen, joka ohjaa useiden pienten molekyylien vapautumista voiman avulla.

Tämä lajissaan ensimmäisen molekyylilaite voi mullistaa lääketieteen ja materiaalitekniikan. Se luo potentiaalia kohdennetuille lääkkeiden annolle sekä itseparantumisen ja itsekorjaaville älykkäille materiaaleille. Esimerkiksi naarmu puhelimen näytössä.

Löytö käyttää uutta tekniikkaa, jossa käytetään rotaksaanina tunnettua toisiinsa lukittuja molekyylejä.

”Voimat ovat luonteeltaan kaikkialla ja niillä on keskeinen rooli eri prosesseissa. Tavoitteenamme oli hyödyntää näitä voimia transformatiivisiin sovelluksiin, erityisesti materiaalien kestävyyteen ja lääkkeiden toimittamiseen.

"Vaikka tämä on vain todiste konseptista, uskomme, että rotaksaaniin perustuva lähestymistapamme sisältää valtavan potentiaalin kauaskantoisissa sovelluksissa - olemme todella merkittävien edistysaskelten partaalla terveydenhuollon ja tekniikan alalla." Kommentoi saavutusta Guillaume De Bo, orgaanisen kemian professori Manchesterin yliopistosta.

Aiheista aiemmin:

Kvanttimateriaalien veistelyä

Molekyylirobotti ja lego-hiukkasia