SAINTIS MENCIPTA EMAS PALING NIPIS DI DUNIA

Pautan ke artikel asal:

University of Leeds. (6 Ogos 2019). Scientists create the world’s thinnest gold. Science Daily.
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190806083349.htm

Penterjemah: Iman Syah

Para penyelidik membuat ukuran terhadap ketebalan emas itu dan mendapati ia hanya setebal 0.47 nanometer – satu juta kali lebih nipis berbanding kuku jari manusia. Bahan ini dianggap sebagai dua dimensi (2D) kerana ia terdiri dari hanya dua lapisan atom yang saling bertindih antara satu sama lain. Kesemua atom tersebut adalah atom permukaan – tiada ‘tompokan’ atom berada di bawah lapisan permukaan.

Bahan ini berkemungkinan akan digunakan secara meluas dalam alat perubatan dan industri elektronik – dan juga sebagai pemangkin untuk mempercepatkan tindak balas kimia dalam pelbagai proses pengindustrian.

Ujian makmal menunjukkan bahawa emas ultra-tipis itu 10 kali ganda lebih efisien sebagai pemangkin substrat berbanding emas nanopartikel yang digunakan sekarang di mana kebanyakan atom terkumpul di tompokan berbanding di permukaan.

Para saintis percaya bahawa bahan tersebut juga boleh membentuk asas bagi enzim-buatan yang boleh digunakan dalam ujian diagnostik perubatan yang pesat dan juga sistem pembersihan air.

Pengumuman bahawa logam ultra-tipis yang berjaya disintesiskan itu disiarkan di dalam jurnal Advanced Science. Penulis utama kertas kerja itu, iaitu Dr. Sunjie Ye daripada Pasukan Penyelidik Fizik Molekul dan Skala-Nano dan institusi Penyelidikan Perubatan Leeds berkata, “Kerja ini memberikan satu penanda aras yang penting.”

“Ia bukan sahaja akan membuka ruang kemungkinan bahawa emas boleh digunakan dengan lebih efisien dalam teknologi sedia ada. Malah, ia juga akan memberikan satu lagi laluan kepada para saintis bahan untuk membangunkan logam 2D yang lain.”

“Kaedah ini boleh memperbaharui pembuatan nanomaterial.”

Pasukan penyelidik sedang mencari peluang untuk melakukan kerjasama dengan pihak industri dalam, mencari kaedah mempercepatkan proses penghasilan tersebut.

Sintesis helaian-nano emas berlaku dalam larutan berair dan bermula dengan asid kloroaurik, sejenis bahan bukan-organik yang mengandungi emas. Bentuk logamnya kemudian dihilangkan dengan kehadiran ‘ejen pengurung’ – satu bahan kimia yang menggalakkan emas untuk membentuk seperti helaian dengan hanya setebal 2 atom.

Disebabkan oleh dimensi emas skala-nano tersebut, ia kelihatan berwarna hijau ketika berada di dalam air – dan para penyelidik menggambarkannya sebagai emas rumpai-nano berikutan bentuknya.

Imej yang diambil daripada mikroskop elektron mendedahkan bagaimana atom emas terbentuk menjadi kekisi yang teratur. Imej lain pula menunjukkan emas rumpai-nano yang telah berubah warna.

Imej dari mikroskop elektron menunjukkan kekisi atom emas

                                                                     

 Profesor Stephen Evans, ketua Kumpulan Penyelidikan Fizik Molekul dan Skala-Nano Leeds yang menyelia penyelidikan ini mengatakan bahawa “perolehan besar yang mungkin boleh dicapai hasil menggunakan helaian emas ultra-tipis ini bergantung pada luas permukaan tinggi ke nisbah isi padu.”

Beliau berkata, “Emas adalah pemangkin yang efektif. Oleh kerana helaiannano itu sangat tipis, hampir setiap atom emas memainkan peranan dalam pemangkinan. Hal ini bermakna prosesnya berlaku dengan sangan efisien.”

Ujian piawaian penanda aras mendedahkan bahawa helaian nanoskala emas adalah 10 kali ganda lebih efektif berbanding partikal nano emas konvensional yang digunakan dalam industri.

Profesor Evans berkata, “Data kami berpendapat bahawa industri akan mendapat kesan yang sama daripada amaun emas yang lebih kecil dan hal ini mempunyai kelebihan dari segi ekonomi memandangkan kita sedang bercakap tentang logam yang berharga.”

Ujian penanda aras yang sama turut mendedahkan bahawa helaian emas juga boleh bertindak sebagai enzim buatan yang sangat berkesan.

Kepingannya sangat fleksibel, bermaksud ianya mampu membentuk komponen asas elektroik untuk skrin mudah lentur, dakwat elektronik serta paparan telus.

Profesor Evans berpendapat bahawa akan berlaku perbandingan di antara emas 2D dan bahan logam 2D pertama yang pernah dicipta – grapheme, yang dihasilkan di Universiti Manchester pada tahun 2004.

Beliau berkata, “Perpindahan mana-mana bahan baru ke dalam produk kerja boleh mengambil masa yang lama dan anda tidak boleh memaksanya untuk melakukan segala perkara yang anda suka. Dengan grapheme, ramai berpendapat bahawa ia baik untuk elekronik atau untuk lapisan telus – atau juga sebagai tiub nano karbon yang boleh membawa kita ke ruang angkasa kerana kekuatan luar biasa yang dimilikinya.”

“Saya beranggapan dengan emas 2D ini, kita boleh mempunyai beberapa idea yang pasti tentang di mana ia boleh digunakan, terutamanya dalam tindak balas pemangkinan dan tindak balas enzim. Kita sememangnya mengetahui bahawa ia akan memiliki keefisienan yang lebih tinggi berbanding teknologi sedia ada – jadinya, kami percaya bahawa akan ada pihak yang berminat untuk memajukan dan membangunkannya bersama kami.”

SUMBER

• Sunjie Ye, Andy P. Brown, Ashley C. Stammers, Neil H. Thomson, Jin Wen, Lucien Roach, Richard J. Bushby, Patricia Louise Coletta, Kevin Critchley, Simon D. Connell, Alexander F. Markham, Rik Brydson, Stephen D. Evans. Sub Nanometer Thick Gold Nanosheets as Highly Efficient Catalysts. Advanced Science, 2019; 1900911. DOI: 10.1002/advs.201900911