Dạng tồn tại mới của vàng với độ dày bằng một nguyên tử

Trong suốt hàng thế kỷ, các thợ kim hoàn của mọi thời đại đã tìm cách để dát vàng thành những hình dạng ngày càng tinh xảo hơn. Thế nhưng, việc dát vàng sao cho thật mỏng vẫn luôn là một thách thức, do hạn chế về mặt công nghệ.

Mãi cho đến nay, phương pháp dựa trên hóa học hiện đại cuối cùng đã tạo ra một dạng vật liệu vàng không thể mỏng hơn được nữa, với độ dày chỉ bằng đúng một nguyên tử.

Đây được xem là một đột phá trong ngành công nghiệp vật liệu. "Nếu bạn tạo ra một vật liệu cực kỳ mỏng, điều gì đó phi thường sẽ xảy ra, giống như với graphene", ông Shun Kashiwaya, nhà khoa học vật liệu tại Đại học Linköping, Thụy Điển, cho biết.

Nó cũng có một số đặc tính thú vị, chưa từng thấy ở các dạng vàng ba chiều trước đây. Theo Shun Kashiwaya, điều tương tự với graphene - vật liệu nhẹ nhất thế giới - cũng có thể sẽ xảy ra với vàng.

"Như đã biết, vàng được coi là kim loại, nhưng nếu chỉ dày bằng đúng một lớp nguyên tử, vàng có thể trở thành chất bán dẫn", Kashiwaya lý giải.

Bám sát các quy ước đặt tên của khoa học vật liệu, các nhà nghiên cứu quyết định đặt tên cho vật liệu hai chiều mới này là goldene.

Điều khiến goldene trở nên đặc biệt đến từ việc vàng từng được xem là rất khó, hoặc không thể, tạo thành cấu hình 2 chiều, do chúng có xu hướng kết tụ lại với nhau.

Những nỗ lực trước đây đã thành công tạo ra một tấm vàng mỏng, dày chỉ vài nguyên tử hoặc một lớp đơn được kẹp giữa trên một vật liệu khác.

Các chuyên gia cho biết, vàng vốn dĩ là chất dẫn điện rất tốt. Tuy nhiên nếu phần tử ở dạng tấm 2 chiều như trên vật liệu mới, các nguyên tử sẽ có 2 liên kết tự do, giúp chúng sở hữu thêm đặc tính để trở thành chất bán dẫn - có khả năng dẫn điện giữa chất dẫn điện và chất cách điện.

Khả năng này rất hữu ích cho ngành chế tạo liên quan, vì độ dẫn điện của vật liệu có thể được điều chỉnh, để phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.

Việc kết hợp vật liệu này với các đặc tính của chất bán dẫn cũng mở ra nhiều cách hoàn toàn mới mà chúng ta có thể ứng dụng nó, như lọc nước, truyền thông và sản xuất hóa chất.