Всеукраїнський загальнополітичний освітянський тижневик
Персонал Плюс - всеукраїнський тижневик

Як пластик: створено ультралегке золото ювелірної чистоти

Хіміки розробили матеріал, який за змістом дорогоцінного металу і блиску не поступається золоту популярної 750-ї проби, але легше його в 5-10 разів. Новинка стане в нагоді в ювелірній справі, хімії та електроніці.

Досягнення описано в науковій статті, опублікованій в журналі Advanced Functional Materials групою на чолі з Раффаеле Мецценгой (Raffaele Mezzenga) з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха.

Золоті прикраси з давніх-давен дорогі і престижні. Але цей престиж - в буквальному сенсі тяжка ноша. Щільність чистого золота перевищує 19 грамів на кубічний сантиметр. Тобто золота кулька діаметром всього 4,6 сантиметра важить цілий кілограм (!). Тому ювеліри зазвичай використовують сплав золота з більш легкої міддю.

Одне з класичних рішень – це золото 750-ї проби, воно ж 18-каратне золото. У ньому 75% дорогоцінних металів (звідси і цифра 750), а все інше - мідь. Такий склад має щільність в 15 грамів на кубічний сантиметр. При цьому прикраси та аксесуари все ще залишаються досить важкими.

Щоб полегшити їх ще більше, потрібно зменшити вміст золота в сплаві. Але чим більша частка міді, тим менше підстав вважати виріб золотим. Навряд чи заможна дама зрадіє фразі в світській хроніці: "Завдяки вишуканим мідним прикрасам  вона сяяла, як новенький трансформатор".

Компроміс між вагою і чистотою металу доводиться шукати не тільки в ювелірній справі, а й у електроніці, і в хімії, де золото використовується як потужний каталізатор.

Команда Мецценгі підійшла  питання з іншої сторони. Що, якщо не зменшувати вміст дорогоцінної речовини, а замінити досить важку мідь на що-небудь більш легке?

У 2015 році ця наукова група вже здивувала світ, створивши "золоту піну", яка не тоне у воді. Цей аерогель надзвичайно легкий за рахунок того, що велика частина його обсягу припадає на пори та бульбашки повітря. Однак розробка не задовольнила дослідників.

"Цей матеріал був занадто нестабільний і не піддавався обробці. На цей раз ми поставили перед собою чітку мету: створити легке золото, яке до того ж можна обробляти і використовувати в більшості областей, де сьогодні застосовується золото", - говорить Мецценга.

Каркас нового матеріалу становить латекс на основі полістиролу з додаванням білкових волокон. У цей "опорний скелет" вбудовуються кристали чистого золота.

Матеріал виходить легким з двох причин. По-перше, в ньому багато мікроскопічних порожнин, заповнених повітрям. По-друге, полімери значно легше міді.

В процесі виготовлення матеріал проходить етапи водного розчину, водного гелю, спиртового гелю і аерогеля. Щільність кінцевого продукту залежить від концентрації вихідного розчину. Її можна міняти, підлаштовуючи речовина під конкретні завдання.

Для ювелірних виробів добре підійде варіант щільністю 1,7 грама на кубічний сантиметр. Такий матеріал майже вдев'ятеро легше звичайного золота 750-ої проби. При цьому в ньому ті ж 75% дорогоцінного металу, так що він все так само гарний для бажаючих продемонструвати багатий внутрішній світ свого гаманця. Важливо також, що нове золото легко піддається обробці і зберігає характерний блиск.

Полімерна основа і мікрокристали золота додають матеріалу унікальні властивості.

Дослідники подали патентну заявку як на матеріал, так і на спосіб його виготовлення. Але вони не мають наміру зупинятися на досягнутому.

Наприклад, каркас матеріалу можна виготовити з поліпропілену, який легко перетворюється в рідину при нагріванні. Хіміки планують таким чином отримати ефект плавлення золота при низьких температурах.

"У загальному і цілому, наш підхід дозволяє створювати практично будь-який вид золота за нашим вибором відповідно до бажаних властивостей", - заявляє Мецценга

вгору

© «ПЕРСОНАЛ ПЛЮС». Усі права застережено.

Передрук матеріалів тільки за згодою редакції.
При розміщенні матеріалів в Інтернет обов’язкове посилання на сайт видання. Погляди авторів можуть незбігатися з позицією редакції

З усіх питань звертайтеся, будь ласка, gazetapplus@gmail.com