گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
دانشمندان اخیرا کشف کردهاند که چرا طلا زنگ نمیزند و درخشندگی خود را برای مدت طولانی حفظ میکند. این پژوهش جدید به راز دیرینه مقاومت این فلز گرانبها در برابر اکسیداسیون پی برده است.
طلا، برخلاف بسیاری از فلزات مشابه، به ندرت کدر میشود یا زنگ میزند. این ویژگی منحصر به فرد همواره موضوع کنجکاوی علمی بوده و اکنون دو پژوهشگر از دانشگاه تولین، توضیحی علمی برای آن ارائه دادهاند و یافتههای آنها میتواند کاربردهای جدیدی در زمینه کنترل اکسیداسیون طلا داشته باشد.
راز مقاومت طلا در برابر اکسیداسیون
طلا به دلیل تمایل شدیدش به نگهداشتن الکترونهای خود و دفع اتمهای خارجی، به سختی اکسید میشود. اکسیداسیون فرآیندی است که طی آن اکسیژن یا سایر عناصر به سطح فلز چسبیده و واکنش نشان میدهند.
اما این خاصیت الکترونی به تنهایی نمیتواند توضیح کاملی برای مقاومت بینظیر طلا در برابر اکسیداسیون باشد. دکتر سانتو بیسواس و متیو مونتمور از دانشگاه تولین آمریکا، عامل کلیدی دیگری را کشف کردهاند که به «طلا زنگ نمیزند» مرتبط است.
الگوی اتمی شاهماهی: سد دفاعی طلا
کلید مقاومت طلا در برابر اکسیداسیون، به الگوی پیچیده «شاهماهی» اتمهای آن بازمیگردد. وقتی قطعهای از طلا شکسته میشود، سطح تازه در معرض دید قرار گرفته، در عرض چند ثانیه بازآرایی میکروسکوپی میکند.
- اولین آزمایش بمب اتمی در سال 1945 یک ماده کاملا جدید به وجود آورد
- اولین باتری کوانتومی واقعی ساخته شد؛ یک باتری که با لیزر شارژ میشود
- تولید انرژی از خاک؛ تحولی تازه در مسیر توسعه فناوریهای سبز
اتمها مجددا آرایش یافته و یک الگوی زیگزاگی «شاهماهی» تولید میکنند که به این پدیده «بازسازی سطحی» گفته میشود. محققان با محاسبه انرژی مورد نیاز برای اکسیداسیون طلا قبل و بعد از این بازآرایی، دریافتند که مولکولهای اکسیژن از هوا، آسانتر شکسته شده و به اتمهای طلا در سطح میچسبند، پیش از اینکه الگوی شاهماهی شکل بگیرد. این واکنش در لحظات کوتاهی که سطح جدید در معرض دید قرار میگیرد، به انرژی بسیار کمتری نیاز دارد.
کاربردهای آینده این کشف علمی
این بازسازی فیزیکی، اتمهای طلای بیشتری را از درون فلز به سطح میکشد و آنها را به یک ساختار ششضلعی متراکمتر تبدیل میکند. این بازسازی، ضمن نزدیک کردن سطح طلا به تعادل ترمودینامیکی، تبادل حرارت بین اتمها را آسانتر، اما ورود اکسیژن را دشوارتر میکند.
تیم تحقیقاتی معتقد است که این کشف میتواند برای شیمیدانان بسیار سودمند باشد. با جلوگیری از بازسازی سطحی طلا – مثلا با قرار دادن مادهای جاذب روی سطح – میتوان طلا را به راحتی اکسید کرد. این روش میتواند راهی نوین برای جذب اکسیژن از گازها فراهم کند که برای حفظ خلوص گازها حائز اهمیت است.