Robert Klatt
Forscher haben zufällig erstmals eine zweidimensionale Goldschicht erzeugt. Das neue Material „Golden“ könnte bei der Umwandlung von CO₂ und der Produktion von Wasserstoff helfen.
Linköping (Schweden). Forscher der Universität Linköping (LiU) haben zufällig die erste zweidimensionale Goldschicht erzeugt. Laut ihrer Publikation im FachmagazinNature Synthesis wollte das Team um Lars Hultman und Shun Kashiwaya eigentlich Titansiliziumkarbid mit Gold beschichten. Bei hohen Temperaturen ist das Gold aber in das Titansiliziumkarbid eingedrungen und hat das Silizium verdrängt. Bei diesem Prozess entsteht eine „Folio“, die nur eine Atomreihe dick ist. In der Wissenschaft spricht man hierbei von einem zweidimensionalen Material.
Um die zweidimensionale Goldschicht untersuchen zu können, mussten die Forscher diese zunächst aus Titancarbid, das bei der nicht erwarteten Reaktion entstanden ist, freilegen. Titancarbid ist jedoch ein sehr harter Stoff, der sich nur schwer von der dünnen Goldschicht entfernen lässt.
Die Forscher konnten das neue Material, das sie auf den Namen „Golden“ getauft haben, schlussendlich mit einer Technik aus der japanischen Schmiedekunst befreien. Normalerweise wird die Methode verwendet, um kohlenstoffhaltige Rückstände von Stahl zu entfernen. Sie konnte aber auch die extrem empfindliche Goldschicht von dem Titancarbid befreien.
Laut Shun Kashiwaya, einem Forscher aus dem Bereich Materialdesign der LiU, hat die Goldschicht ungewöhnliche Eigenschaften. Die ultradünne Goldschicht kann unter anderem als Halbleiter verwendet werden.
„Wenn man ein Material extrem dünn macht, passiert etwas Außergewöhnliches.“
Außerdem hat die Goldschicht dank ihrer zweidimensionalen Struktur zwei freie Bindungen. Sie könnte deshalb in Zukunft unter anderem dazu verwendet werden, CO₂ in andere Moleküle umzuwandeln und bei der Produktion von Wasserstoff helfen.
Nature Synthesis, doi: 10.1038/s44160-024-00518-4
