Prof. Ju-Young KIm och forskaren Eunji Gwak från UNIST poserar för ett porträtt med bilder av nanoporöst guld i bakgrunden. Kredit:UNIST
Ett team av koreanska forskarlag, ledd av professor Ju-Young Kim (School of Materials Science and Engineering) vid Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), Sydkorea har meddelat att de framgångsrikt har utvecklat ett sätt att tillverka en ultralätt, nanoporöst guld (np-Au) material med hög densitet.
I en ny tidning, publiceras i Nanobokstäver den 22 mars, teamet rapporterade att detta nyutvecklade material, som de har döpt till "svart guld" är dubbelt så hårt och 30 procent lättare än standardguld.
Prof. Kim säger, "Detta nanoporösa guld har en yta på 100, 000 gånger bredare än standardguld. Dessutom, på grund av dess kemiska stabilitet, det är också ogiftigt för människor."
Ytan på np-Au är grov och metallen tappar sin glans och blir svart vid storlekar mindre än 100 nanometer (nm).
I deras studie, teamet undersökte korngränser i nanokristallint np-Au och hittade ett sätt att övervinna försvagningsmekanismerna hos detta material, vilket antyder dess användbarhet.
Teamet använde en kulfräsningsteknik för att öka böjhållfastheten hos de tre guld-silverprekursorlegeringarna. Sedan, använder fri korrosion, de avlegerade silver från guld-silverlegeringar, och kunde producera den nanoporösa ytan. Enligt teamet, "Storleken på porerna kan styras av temperaturen och koncentrationen av nitrat." Dessutom, de noterar att dessa sprickfria nanoporösa guldprover uppvisar utmärkt hållbarhet i trepunktsböjtester.
SME-bilder som visar bildandet av nanoporositet i fri korrosionsavlegering för guldprover. Kredit:UNIST
Prof. Kims team säger, "Kulfräst np-Au har en mycket större täthet av tvådimensionella defekter än glödgat och förspänt np-Au, där intergranulär fraktur är att föredra. Därför, den sannolika förekomsten av en korngränsöppning i det högsta dragområdet tillskrivs böjhållfastheten hos np-Au."
De föreslår att denna nyutvecklade teknik kan tillämpas på många andra metaller, eftersom np-Au som produceras med denna teknik har ökad styrka och hållbarhet samtidigt som de önskvärda egenskaperna hos standardguld behålls. Detta innebär att tekniken även kan användas i andra teknologier, ersätta platina vid bilkatalytisk omvandling, eller palladium, i vätgassensorer.
