Gli scienziati dell'Università di Leeds hanno creato una nuova forma d'oro con uno spessore di soli due atomi:l'oro non supportato più sottile mai creato.

I ricercatori hanno misurato lo spessore dell'oro in 0,47 nanometri, ovvero un milione di volte più sottile di un'unghia umana. Il materiale è considerato 2-D perché comprende solo due strati di atomi posti uno sopra l'altro. Tutti gli atomi sono atomi di superficie:non ci sono atomi "alla rinfusa" nascosti sotto la superficie.

Il materiale potrebbe avere applicazioni su vasta scala nelle industrie dei dispositivi medici e dell'elettronica e anche come catalizzatore per accelerare le reazioni chimiche in una serie di processi industriali.

Test di laboratorio mostrano che l'oro ultrasottile è 10 volte più efficiente come substrato catalitico rispetto alle nanoparticelle d'oro attualmente utilizzate, che sono materiali 3-D con la maggior parte degli atomi che risiedono nella massa piuttosto che in superficie.

Gli scienziati ritengono che il nuovo materiale potrebbe anche costituire la base di enzimi artificiali che potrebbero essere applicati in modo rapido, test diagnostici medici point-of-care e nei sistemi di purificazione dell'acqua.

L'annuncio che il metallo ultrasottile è stato sintetizzato con successo è stato fatto sulla rivista Scienze avanzate .

L'autore principale del documento, Dottor Sunjie Ye, dal Leeds' Molecular and Nanoscale Physics Group e dal Leeds Institute of Medical Research, ha dichiarato:"Questo lavoro rappresenta un traguardo epocale.

"Non solo apre la possibilità che l'oro possa essere utilizzato in modo più efficiente nelle tecnologie esistenti, sta fornendo un percorso che consentirebbe agli scienziati dei materiali di sviluppare altri metalli 2-D.

"Questo metodo potrebbe innovare la produzione di nanomateriali".

Il team di ricerca sta cercando di collaborare con l'industria su come potenziare il processo.

La sintesi del nanofoglio d'oro avviene in una soluzione acquosa e inizia con acido cloroaurico, una sostanza inorganica che contiene oro. Si riduce alla sua forma metallica in presenza di un "agente di confinamento" - una sostanza chimica che incoraggia l'oro a formarsi come un foglio, solo due atomi di spessore.

A causa delle dimensioni nanometriche dell'oro, appare verde nell'acqua e data la sua forma, i ricercatori lo descrivono come nanoalga dorata.

Le immagini prese da un microscopio elettronico rivelano il modo in cui gli atomi d'oro si sono formati in un reticolo altamente organizzato. Altre immagini mostrano nanoalghe dorate che sono state colorate artificialmente.

Professor Stephen Evans, capo del Molecular and Nanoscale Research Group di Leeds che ha supervisionato la ricerca, ha affermato che i notevoli vantaggi che potrebbero essere ottenuti dall'utilizzo di questi fogli d'oro ultrasottili sono dovuti al loro elevato rapporto tra superficie e volume.

Ha detto:"L'oro è un catalizzatore altamente efficace. Poiché i nanofogli sono così sottili, quasi ogni atomo d'oro ha un ruolo nella catalisi. Significa che il processo è altamente efficiente".

I test di benchmark standard hanno rivelato che i fogli di nanoscala d'oro erano dieci volte più efficienti delle nanoparticelle d'oro convenzionalmente utilizzate nell'industria.

Il professor Evans ha dichiarato:"I nostri dati suggeriscono che l'industria potrebbe ottenere lo stesso effetto dall'utilizzo di una minore quantità di oro, e questo ha dei vantaggi economici quando si parla di un metallo prezioso."

Test di benchmark simili hanno rivelato che i fogli d'oro potrebbero agire come enzimi artificiali altamente efficaci.

I fiocchi sono anche flessibili, nel senso che potrebbero costituire la base di componenti elettronici per schermi pieghevoli, inchiostri elettronici e display conduttivi trasparenti.

Il professor Evans pensa che ci saranno inevitabilmente dei confronti tra l'oro 2-D e il primissimo materiale 2-D mai creato:grafene, che è stato fabbricato presso l'Università di Manchester nel 2004.

Ha detto:"La traduzione di qualsiasi nuovo materiale in prodotti funzionanti può richiedere molto tempo e non puoi costringerlo a fare tutto ciò che vorresti. Con il grafene, la gente ha pensato che potesse essere utile per l'elettronica o per i rivestimenti trasparenti, o come nanotubi di carbonio che potrebbero fare un ascensore per portarci nello spazio a causa della sua super forza.

"Penso che con l'oro 2-D abbiamo alcune idee molto precise su dove potrebbe essere usato, particolarmente nelle reazioni catalitiche e nelle reazioni enzimatiche. Sappiamo che sarà più efficace delle tecnologie esistenti, quindi abbiamo qualcosa che crediamo le persone saranno interessate a sviluppare con noi".