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科學家首成功壓出二維金片
科學家首度成功製出僅單原子層厚度的二維黃金片﹐這種材料稱為Goldene﹐不只與石墨烯類似﹐還具多種新特性﹐可能帶來重大材料學突破。
石墨烯(graphene)是由單層碳原子組成的平面薄膜材料﹐因強度驚人﹐導熱性﹑導電性比銅好﹐可用來發展新一代更薄﹑導電更快的電子元件而被譽為奇蹟材料﹐讓研究人員趨之若鶩﹐它也開始出現在電子產品﹑太陽能電池板﹑顯示器﹑服裝﹑頭盔﹑防彈裝甲﹑飛機﹐甚至鞋子中。
但瑞典林雪坪大學團隊最近成功開發出僅一個原子厚的二維金片新材料可能即將搶走石墨烯鋒頭。這種材料被稱為「Goldene」﹐材料三維結構屬性被改變﹐從原本普通的黃金轉變為最好導體之一。在二維結構下﹐金原子獲得2個「自由鍵」﹐代表它最終可做為轉化二氧化碳﹑生產氫氣﹑高價值化學物質或淨化水的催化劑。此外﹐現今電子產品的黃金用量也能大幅減少。
不過Goldene取得方式並沒有石墨烯容易﹐因為金原子有聚集傾向﹐很難將它們壓平成二維形式。為了製造金片﹐研究人員需先將一層薄薄的矽夾在鈦與碳化物層中間﹐然後塗上金﹐加熱到高溫後讓薄矽層被金取代。接著從夾層中取出金比較棘手﹐研究人員使用一種特殊化學物質蝕刻掉碳殘留物﹐約 2 個月後黃金就會暴露﹐最後再用表面活性劑使其穩定。
這只是Goldene號角響起開端﹐研究人員表將繼續研究Goldene特性﹑潛在應用﹐以及其他貴金屬是否能以類似方式壓扁成二維結構。
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