Het is niet alles goud wat er blinkt – maar soms is het dat zeker wel. Onderzoekers hebben een nieuw soort goudkristal gemaakt dat nog goudachtiger is dan normaal goud.
Goud is een edelmetaal, wat betekent dat het niet alleen mooi glimmend is, maar ook niet of nauwelijks reageert met vrijwel alle andere stoffen. In tegenstelling tot andere metalen roest goud daardoor niet bij blootstelling aan lucht en behoudt het zijn glans voor onbepaalde tijd.
Dat zou ook de reden zijn dat trouwringen vaak goud zijn: het vertegenwoordigt een eeuwigheid van liefde, zo’n materiaal dat niet vergaat. Zilver is ook zo’n ‘edel metaal’, maar zelfs zilver reageert met zuurstof in de lucht, ook al gaat dat traag. Daardoor moet je zilver wel af en toe polijsten.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
In 2015 beschreven Giridhar Kulkarni van het Center for Nano and Soft Matter Sciences in Bangalore, India en zijn collega’s een nieuwe vorm van goud: microkristallen van twee tot zeventien micrometer groot. Ze maakten deze kristallen door goudchloride gedurende dertig minuten op 220 °C te verhitten, in aanwezigheid van een tweede stof, tetraoctylammoniumbromide genaamd. De microkristallen die daarbij ontstaan zien eruit als een soort hoekige, knobbelige worsten.
Microkristal-test
Nu heeft Kulkarni ontdekt dat de microkristallen nog minder reageren met andere stoffen dan gewoon goud. Daar kwam hij achter door de microkristallen bloot te stellen aan twee stoffen, die er normaal gesproken voor zorgen dat goud oplost.
De eerste stof was kwik, een metaal dat bij kamertemperatuur vloeibaar is. Het onderzoeksteam dompelde de microkristallen onder in potten met kwik en deed hetzelfde met brokken gewoon goud van vergelijkbare grootte. Terwijl het normale goud binnen zes minuten verdween, bleven de microkristallen tot wel zevenentwintig uur onveranderd.
Vervolgens gebruikten de onderzoekers aquaregia, een mengsel van salpeterzuur en zoutzuur dat ooit door alchimisten werd gebruikt om goud te testen op echtheid. Normaal goud loste binnen zeventig minuten op, maar de microkristallen overleefden – hoewel ze wel bezweken toen de aquaregia in een sterkere concentratie werd toegediend.
Het onderzoeksteam noemt de microkristallen ‘edeler dan de edelst’. ‘Het lijkt erop dat dit de minst reactieve stof is die ooit gemaakt is’, zegt Kulkarni.
De microkristallen zijn zo niet-reactief vanwege de manier waarop goudatomen in de kristallen verdeeld zijn. De atomen in gewoon goud zijn gerangschikt in het patroon van een kubus, maar in de microkristallen zijn die kubussen uitgerekt of vervormd. Dit betekent dat ze vreemd gevormde oppervlakken hebben, waar andere stoffen niet gemakkelijk op kunnen inhaken. Waarschijnlijk reageren de microkristallen daardoor zo slecht met andere stoffen.
Dit nieuwe goud kan uiteindelijk nuttig zijn voor het maken van andere nieuwe stoffen. In 2017 liet het onderzoeksteam zien dat ‘de microkristallen een katalytische activiteit vertonen, die in gewoon goud niet voorkomt’, zegt Kulkarni. Dat betekent dat de microkristallen, hoewel ze zelf niet reageren, andere chemische reacties kunnen veroorzaken. Dat zou dan weer tot nieuwe ontdekkingen kunnen leiden.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: