Физики впервые объяснили, почему золото не тускнеет тысячелетиями
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
В научном сообществе ранее было принято считать, что «вечный блеск» золота объясняется исключительно его инертной химической природой — то есть тем, что оно изначально неохотно взаимодействует с окружающей средой. Однако компьютерное моделирование, проведенное исследователями из Тулейнского университета (США), показало ключевую роль именно конфигурации атомной структуры и поведения электронов.
Если бы поверхностные атомы золота оставались неподвижными и сохраняли свою стандартную кристаллическую решетку, молекулы кислорода из воздуха легко расщеплялись бы на отдельные высокоактивные атомы и вступали в прочную химическую связь с металлом, заставляя его темнеть и покрываться оксидной пленкой. Вместо этого уникальная природная перестройка атомов создает непреодолимый защитный щит на наноуровне, который блокирует окисление и объясняет, почему старинные монеты и ювелирные украшения сохраняют первозданный блеск на протяжении многих веков.
Это открытие, описанное в журнале Physical Review Letters, имеет серьезное практическое значение для технологий будущего. Дело в том, что сегодня золото активно используют в высокотехнологичной промышленности в качестве катализатора — особого вещества, ускоряющего протекание химических реакций. Однако возникает парадокс: та самая стабильная защитная атомная структура, которая делает золото идеальным и долговечным материалом для ювелиров и микроэлектроники, одновременно сильно снижает его химическую эффективность и мешает взаимодействовать с другими элементами в сложных промышленных процессах.
«Если мы научимся „обманывать“ золото, предотвращая или обращая вспять эту атомную перестройку, мы сможем заставить его гораздо активнее расщеплять кислород», — объяснил соавтор исследования доцент кафедры химической инженерии Мэттью Монтемор (Matthew Montemore).
Понимание этого механизма открыло принципиально новые пути в материаловедении. Вместо традиционного и дорогого создания сплавов с другими металлами или использования наночастиц ученые теперь смогут точечно управлять геометрией поверхности самого золота. Это позволит создавать многократно более мощные катализаторы для производства и зеленой энергетики, включая чистые водородные технологии.
Telegram 
Дзен 
VK Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Некоторые опасные для здоровья химические вещества продолжают обнаруживать в окружающей среде спустя десятилетия после того, как их использование решили ограничивать. Масштабный обзор европейских данных показал, где именно сохраняются эти загрязнители и насколько массовым было их распространение.
Биологи открыли новый вид рептилий и присвоили ему научное имя Acanthosaura syrax — в честь желтой драконицы Сиракс, на которой в сериале «Дом Дракона» летала королева Рейнира Таргариен. Авторы исследования признались, что такое название не просто дань популярному фэнтези: крошечное существо действительно поразительно напоминает экранную тезку.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.
Проблемы с дыханием во время сна могут отражаться не только на самочувствии днем, но и на интимной жизни мужчин. Новый метаанализ показал, что по мере усугубления таких нарушений во сне показатели эректильной функции снижаются.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии