Guldén – ett atomlager guld

Lars Hultman, professor i tunnfilmsfysik och Shun Kashiwaya, forskare vid avdelningen för materialdesign, båda vid Linköpings universitet har tillsammans med kollegor skapat guldén. Foto: Olov Planthaber

För första gången har forskare lyckats skapa ark ett av guld som endast är ett atomlager tjockt. Materialet har fått namnet guldén. Enligt forskarna från Linköpings universitet får guldet nya egenskaper som kan göra det lämpligt för bland annat koldioxidomvandling, väteproduktion och framställning av värdefulla kemikalier. 

Forskare har länge försökt göra ark av guld som är ett atomlager tjockt, men misslyckats på grund av metallens vilja att klumpa ihop sig. Nu har dock forskare från Linköpings universitet lyckats tack vare ett hundraårigt recept använt av japanska smeder.

– Om man gör ett material extremt tunt händer något extraordinärt, som med grafen. Samma sak händer med guld. I vanliga fall är guld som bekant en metall, men blir den ett atomlager tjock kan guldet bli en halvledare i stället, säger Shun Kashiwaya, forskare vid avdelningen för materialdesign vid Linköpings universitet.

– Arken med guldén finns i en lösning, lite som cornflakes i mjölk. Med hjälp av en typ av ”håv” kan vi samla upp guldet och undersöka i elektronmikroskop för att bekräfta att vi har lyckats, säger Shun Kashiwaya. 

De nya egenskaperna hos guldén beror på att guldet får två fria bindningar när det ligger i två dimensioner. Tack vare det kan framtida tillämpningar innefatta koldioxidomvandling, framställning av värdefulla kemikalier, katalys för att producera vätgas, vattenrening, kommunikation och mycket mer. Dessutom kan mängden guld som används i tillämpningar idag minskas rejält. Nästa steg för LiU-forskarna är att undersöka om det går att göra likadant med andra ädelmetaller och identifiera fler framtida tillämpningar.

Resultaten är publicerade i tidskriften Nature Synthesis.