Depuis des années, les chercheurs essayaient de le produire. Ce matériau qu’ils appellent “doré”, une feuille d’or de l’épaisseur d’un seul atome. Et ils viennent enfin d’y arriver. Avec la promesse de belles applications.
L’or a tendance à s’agglutiner. Difficile dans ces circonstances de fabriquer une feuille d’or de l’épaisseur d’un seul atome. C’est pourtant ce qu’ont réussi à faire des chercheurs de l’université de Linköping (Suède). Et qui plus est, grâce à une méthode centenaire utilisée par les forgerons au Japon. Ils expliquent comment dans la revue Synthèse naturelle.
Un matériau à trois dimensions à l’origine des feuilles d’or
Tout est parti d’un matériau en trois dimensions dans lequel de l’or est incrusté entre des couches de titane et de carbone. Le carbure d’or et de titane. Pendant des années, les scientifiques ont cherché un moyen d’exfolier cet or. De l’étaler. Sans succès.
Jusqu’à ce qu’ils découvrent, complètement par hasard, une méthode utilisée dans l’art de la forge japonaise. Elle est destinée à éliminer les résidus de carbone et à changer la couleur de l’acier dans la fabrication de couteaux, par exemple. Alors les chercheurs ont eu l’idée de recourir au réactif de Murakami sur lequel elle repose pour extraire des feuilles d’or de leur carbure d’or et de titane. Après avoir trouvé la bonne concentration de réactif ainsi que la bonne durée d’opération et avoir compris aussi qu’elle devait se faire dans l’obscurité pour que le cyanure ne dissolve pas l’or, les chercheurs ont ajouté un tensioactif pour éviter que les feuilles d’or s’enroulent. Et le “doré” tant espéré s’est matérialisé.
L’épaisseur d’un atome pour de l’or particulièrement précieux
Mais pourquoi se donner autant de peine ? Parce que dans sa forme bidimensionnelle, l’or possède deux liaisons libres. Il pourrait donc servir à convertir une part de ce dioxyde de carbone (CO₂) nuisible à notre climat ou encore, dans la même veine, il pourrait servir de catalyseur pour la production d’hydrogène. Il pourrait aussi être utile à la production sélective de produits chimiques à valeur ajoutée ou à la purification de l’eau. Et dans les applications dans lesquelles il sert déjà aujourd’hui, la quantité utile pourrait être considérablement réduite.
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