Una pepita de oro real de 20 quilates, tan liviana que no se hunde en un capuchino, flotando en su lugar sobre la espuma de leche; lo que parece increíble ha sido logrado por investigadores de ETH Zurich. Científicos dirigidos por Raffaele Mezzenga, profesor deFood and Soft Materials, ha producido un nuevo tipo de espuma de oro, una malla tridimensional de oro que consiste principalmente en poros. Es la pepita de oro más ligera jamás creada ". El llamado aerogel es mil veces más ligero quealeaciones de oro convencionales. Es más ligero que el agua y casi tan ligero como el aire ", dice Mezzenga.
La nueva forma de oro difícilmente se puede diferenciar del oro convencional a simple vista: el aerogel incluso tiene un brillo metálico. Pero en contraste con su forma convencional, es suave y maleable a mano. Consta de 98 partes de aire ysolo dos partes de material sólido. De este material sólido, más de cuatro quintos son de oro y menos de un quinto son fibrillas de proteína de leche. Esto corresponde a alrededor de 20 quilates de oro.
El proceso de secado es un desafío
Los científicos crearon el material poroso calentando primero las proteínas de la leche para producir fibras de proteínas finas nanométricas, llamadas fibrillas amiloides, que luego colocaron en una solución de sal de oro. Las fibras de proteínas se entrelazaron en una estructura básica a lo largo de la cualEl oro cristalizó simultáneamente en pequeñas partículas, lo que resultó en una red de fibra de oro similar a un gel.
"Uno de los grandes desafíos fue cómo secar esta fina red sin destruirla", explica Gustav Nyström, postdoctorado en el grupo de Mezzenga y primer autor del estudio correspondiente en la revista Materiales avanzados . Como el secado al aire podría dañar la fina estructura de oro, los científicos optaron por un proceso de secado suave y laborioso con dióxido de carbono. Lo hicieron en un esfuerzo interdisciplinario asistido por investigadores del grupo de Marco Mazzotti, profesor de Ingeniería de Procesos.
oro rojo oscuro
El método elegido, en el que las partículas de oro se cristalizan directamente durante la fabricación de la estructura de la proteína del aerogel y no, por ejemplo, se agrega a un andamio existente es nuevo. La mayor ventaja del método es que facilita la obtención de unaerogel de oro homogéneo, imitando perfectamente aleaciones de oro.
La técnica de fabricación también ofrece a los científicos numerosas posibilidades para influir deliberadamente en las propiedades del oro de una manera simple. "Las propiedades ópticas del oro dependen en gran medida del tamaño y la forma de las partículas de oro", dice Nyström. "Por lo tanto, incluso podemos cambiarel color del material. Cuando cambiamos las condiciones de reacción para que el oro no cristalice en micropartículas, sino en nanopartículas más pequeñas, da como resultado un oro rojo oscuro ". De esta manera, los científicos pueden influir no solo en el color, pero también otras propiedades ópticas como la absorción y la reflexión.
El nuevo material podría usarse en muchas de las aplicaciones en las que el oro se usa actualmente, dice Mezzenga. Las propiedades de la sustancia, incluido su peso más liviano, menor requerimiento de material y estructura porosa, tienen sus ventajas. Las aplicaciones en relojes y joyas son solouna posibilidad. Otra aplicación demostrada por los científicos es la catálisis química: dado que el material altamente poroso tiene una superficie enorme, las reacciones químicas que dependen de la presencia de oro se pueden ejecutar de manera muy eficiente. El material también podría usarse en aplicaciones dondela luz es absorbida o reflejada. Finalmente, los científicos también han demostrado cómo es posible fabricar sensores de presión con ella. "A presión atmosférica normal, las partículas de oro individuales en el material no se tocan y el aerogel de oro no conduce electricidad".explica Mezzenga. "Pero cuando aumenta la presión, el material se comprime y las partículas comienzan a tocarse, haciendo que el materialal conductor "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Fabio Bergamin. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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