به گزارش ثریا دلایل زیادی وجود دارد برای اینکه طلا یکی از ارزشمندترین فلزات روی زمین است. یکی از آنها درخشش براق آن است. همچنین برخلاف بسیاری از فلزات دیگر، طلا در برابر زنگزدگی، کدر شدن و خوردگی بسیار مقاوم است و هزاران سال به رنگ زرد روشن میدرخشد.
این ویژگی به عنوان نجیب بودن شیمیایی شناخته میشود، به این معنی که این عنصر، واکنشپذیری کمی دارد. طلا نجیبترین فلز شناخته شده است و به راحتی با موادی مانند اکسیژن که با اتمهای روی لایههای سطحی فلزات دیگر پیوند برقرار میکند تا زنگزدگی یا کدر شدن ایجاد کند، واکنش نمیدهد.
اکنون سانتو بیسواس(Santu Biswas) و متیو ام. مونتهمور(Matthew M. Montemore) شیمیدانان محاسباتی از دانشگاه تولین در ایالات متحده، دلیل آن را کشف کردهاند.
طبق تحقیقات آنها، چیدمان اتمها روی سطح طلا الگویی را تشکیل میدهد که آنقدر محکم بستهبندی شده است که مولکول دیاکسیژن که در غیر این صورت با آن تعامل داشت، نمیتواند به راحتی از هم جدا شود تا باعث اکسیداسیون یا همان زنگزدگی شود.
اگر این الگو را کمی شلتر کنیم، طلا میتواند به طرز چشمگیری در برابر زنگزدگی آسیبپذیرتر شود، اما این در واقع میتواند چیز خوبی باشد.
در شیمی، فعالسازی اکسیژن گامی مهم است که امکان وقوع واکنشهای دیگر را فراهم میکند. به عنوان مثال، برای تبدیل کربن مونوکسید به کربن دیاکسید، به یک اتم اکسیژن آزاد و واکنشپذیر نیاز دارید که بتواند به کربن مونوکسید(CO) متصل شود و آن را به کربن دیاکسید(CO2) تبدیل کند.
دانشمندان برای انجام این کار میتوانند دیاکسیژن را با استفاده از یک سطح فلزی که به تقسیم مولکول به دو اتم اکسیژن بسیار واکنشپذیر کمک میکند، فعال کنند.
طلا یک کاتالیزور بسیار مطلوب برای این واکنش خواهد بود، زیرا بسیار بیاثر است؛ یعنی با اتمها یا مولکولهای دیگر واکنش شدیدی نشان نمیدهد.
برخی از کاتالیزورهای فعالسازی اکسیژن، بسیار واکنشپذیرتر هستند که میتوانند محصولات جانبی نامطلوبی تولید کنند یا خود کاتالیزور بیش از حد به اکسیژن متصل میشود و با گذشت زمان دچار خوردگی میشود.
ممکن است فکر کنید طلا کاندیدای مناسبی برای این نوع کار نیست، اما دانشمندان در دهه 1980 کشف تکاندهندهای کردند. اگرچه طلای تودهای برای کاتالیز اکسیژن نامناسب است، اما نانوذرات طلا به طرز شگفتآوری در فعالسازی اکسیژن مؤثر هستند.
این کشف سوال بزرگی را مطرح کرد؛ اگر طلا در برابر اکسیژن به شدت مقاومت میکند، چگونه این ذرات کوچک میتوانند واکنشهای اکسیداسیون را هدایت کنند؟
تحقیقات جدید نشان میدهد که پاسخ ممکن است در نحوه چیدمان اتمها روی سطح طلا باشد.
بیسواس و مونتهمور از شبیهسازیهای کامپیوتری برای مطالعه آنچه هنگام تماس مولکولهای اکسیژن با سطوح طلای نانومقیاس با آرایشهای مختلف اتمها رخ میدهد، استفاده کردند.
آنها به طور خاص، دو نوع الگوی مختلف را مطالعه کردند. اول سطوح بازسازیشده، جایی که اتمها در آرایش ششضلعی فشردهای که طلا به طور طبیعی ترجیح میدهد، قرار میگیرند و دوم، سطوح بازسازینشده که الگوهای مربعمانند شلتری را تشکیل میدهند.
دانشمندان دریافتند که تفاوت بین دو نوع سطح چشمگیر است. در سطوح بازسازیشده، برهمکنش دقیقاً همانطور که انتظار میرفت، انجام شد. مولکول اکسیژن نتوانست به راحتی به دو اتم اکسیژن تقسیم شود، همانطور که در سناریوهای واقعی مربوط به طلای تودهای مشاهده شده است.
از طرفی روی سطوح بازسازی نشده، سناریو نمیتوانست متفاوتتر از این باشد و مولکولهای اکسیژن به راحتی از هم جدا میشوند.
شبیهسازیها نشان میدهند که دلیل این امر این است که مولکولهای اکسیژن روی سطح ششضلعیِ فشرده نمیتوانند فضای کافی برای تجزیه آسان پیدا کنند.
الگوهای مربعی با آن فضای داخلی، هندسه آزادتری دارند و مولکولهای اکسیژن میتوانند به راحتی فضای کافی برای تجزیه پیدا کنند.
محققان دریافتند که تفکیک اکسیژن، میلیاردها تا تریلیونها برابر آسانتر از سطوح بازسازی شده رخ میدهد. این ممکن است به توضیح این موضوع کمک کند که چرا نانوذرات طلا رفتار بسیار متفاوتی نسبت به طلای تودهای دارند. این ذرات کوچک ممکن است سطوح بازسازی شدهی فشردهای را که در قطعات بزرگتر طلا دیده میشود، به طور کامل توسعه ندهند و نواحی مربعمانند واکنشپذیرتری را در معرض دید قرار دهند.
آرایش فشرده اتمهای سطحی روی طلای تودهای لزوماً برای مقاومت در برابر اکسیداسیون طراحی نشده است؛ این فقط پایدارترین پیکربندی برای فلز است. مقاومت در برابر خوردگی فقط یک عارضه جانبی جالب آن است.
یافتههای جدید میتواند به دانشمندان در مهندسی کاتالیزورهای طلا که مقاومت در برابر خوردگی را با فعالسازی کارآمد اکسیژن متعادل میکنند، کمک کند.
محققان میگویند: این یافته درک جدیدی از دلیل بیاثر بودن طلا در برابر دیاکسیژن ارائه میدهد و نشان میدهد که ایجاد سطوحی با ساختارهای مربعی یا مستطیلی میتواند فعالیت کاتالیزوری را برای واکنشهای اکسیداسیون روی طلا به طور قابل توجهی بهبود بخشد.
آنها افزودند: نتایج ما یک استراتژی جدید برای طراحی کاتالیزورهای مبتنی بر طلا ارائه میدهد که بازسازی را به حداقل میرساند یا نقوش مربعی شکل را برای افزایش فعالسازی دیاکسیژن تثبیت میکند.
این یافتهها در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.
خوانش هجرتی تاریخی توسط یک زن در سپهر فرهنگی ایران
آغاز ثبت نام دهمین دوره تخصصی صحیفه سجادیه
مداحان کشور برای نوجوانان کلاس مداحی برگزار میکنند
هنر صاحب جواهر ایستادن میان قالب نص و روح تشریع در فقاهت بود
منشور کوروش بدون حتی یک رای مخالف و اصلاحیه در یونسکو ثبت شد
ورود هوش مصنوعی به موضوعات قرآنی و پژوهشهای حدیثی و دینی
پایبندی پل شریدر به هوش مصنوعی؛ فیلم بعدی با AI ساخته میشود
یوسف حاتمی کیا: ۶سال گفتند این فیلم مصلحت نیست؛ مردمی که از غم نان با جان قمار میکنند
واکاوی رابطه هنر و سرمایه در ریبون
دلاور تنگستانی که حماسه بی پایان غیرت در خلیج فارس را زنده کرد
تابآوری کودکان در جنگ را با داستان افزایش دهیم
برگزاری بزرگداشت ابوریحان بیرونی از سوی فلاسفه و اساتید
از نگاه امیرالمومنین(ع) راه مهار طمع انسان به قدرت و ثروت چگونه است؟
برگزاری آزمونهای تافل و GRE رسماً در ایران متوقف شد
اعلام جزئیات مرحله شفاهی آزمونهای دانشنامه تخصصی و فوق تخصصی پزشکی
ایران پرچمدار المپیاد فناوری نانو در سطح جهانی
محکومیت اقدام غیرقانونی آمریکا علیه متقاضیان آزمونهای بینالمللی
ارزش از کدنویسی به فهم مسئله منتقل میشود
ثبت نام آزمون پذیرش پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵ آغاز شد/ اعلام جزئیات آزمون
واکنش وزیر علوم به تحریمهای علمی آمریکا
مهلت انتخاب رشته آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ تمدید شد
ویژه برنامههای هفته وحدت در تجمعات شبانه
افتتاح دفاتر مشاوره وقف در سراسر کشور
برگزاری رویداد رحمه للعالمین در باغ کتاب
دانشجویان خارجی جشنواره هنر و رسانه عهد همزیستی را برگزار میکنند
وقف بر پایه ایثار، نوعدوستی و دوراندیشی استوار است
آغاز انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد
شرکت های فناوری خواستار افزایش دفاع سایبری در مقابل حملات هوش مصنوعی
نوار نانویی ۳ داروی مسکن را در کمتر از ۲ ثانیه آزاد میکند
قدرتمندترین موشک اروپا به پرواز درآمد
تاکید علمای مسلمان بر عملی کردن وحدت و ایستادگی در مقابل دشمن مشترک
نزاع حجاب، از ابتدا نزاع بر سر قدرت زن بود
البرز زیر بار کمبود مدرسه؛ مهاجرت چالش بزرگ مدارس البرز
توانمند سازی و گذار از الفبا رویکرد جدید سواد آموزی استان سمنان
جزئیات بورسیه تحصیلی صنعت و مشاغل در پذیرش کارشناسی ارشد ۱۴۰۵
غرامت ۱۸ میلیارد دلاری متا برای فرار از شکایت ایالتهای آمریکا
واکنش دانشگاه صنعتی خواجه نصیر به کناره گیری رئیس آن
نفوذ هکرهای چینی به ناسا و سنای آمریکا ردیابی شد
موبایلهای آینده چگونه تغییر میکنند؟
از خیالپردازی سرامیک تاشاعرانگی کاغذ در ماه هنر؛ تکثرِ بودن در پایتخت
محمد اصفهانی در دومین شب از «روایت رحمت» روی صحنه میرود
در طبیعت چه خبر است؟ یک مجموعه خواندنی برای کودکان
پرچم ایران روایتی از خون، باور، ایستادگی و تمنای رسیدن
تاکید بر نقش هنرستانها در مقابله با چالشهای جنگ اقتصادی
کاظمی: دشمن تلاش میکند تا دولتها را از صف مردم جدا کند
امین و مهدیه احمدزاده؛ خواهر و برادر شهید مینابی
پذیرش برگزیدگان المپیادهای جغرافیا و علوم زمین بدون کنکور ابلاغ شد
نتایج آزمون صلاحیت گروه پرستاری سال ۱۴۰۵ اعلام شد
جزئیات آزمون مرحله انفرادی هجدهمین المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی
دفترچه انتخاب رشته آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ منتشر شد
آغاز انتخاب رشته داوطلبان مجاز آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ از امروز
سینمای زیرزمینی ایران بررسی شد؛ از بحران بازنمایی تا اقتصاد نامرئی
روایت دبیر انجمن سرود کانون پرورش فکری از برگزاری یک جشنواره ملی
«حبیبی یا نبی»؛ نغمهای برای پیامبر رحمت
ریدلی اسکات با «ستاره های سگی» بدترین فیلمش را ساخت
«کوری» از پروندههای قضایی تا ممیزی؛ این سریال مروج مشروبات الکلی است؟
رازهایی که در یک کشو پنهان است؛ چه کسی دستخط قاتل را تقلید کرد؟
برای پویایی صنف باید صدای جوانها را جدی گرفت؛ سکوت معنا دارد
نسخه ویژه نابینایان «روزی روزگاری» منتشر میشود
وقتی مستند، حافظه میراث ملی را بیدار میکند
ایرانیخوانی نمایشنامه «تاجماه» برگزار شد
«رویای نیمه شب» و ضرورت ساخت آثار تلویزیونی با موضوع مهدویت
وقف رقیب اقتصاد کشور نیست
بیستمین آزمون سراسری قرآن پس از وقفه ای طولانی برگزار میشود
دانشمندی که هنوز رازهایش کشف نشده است؛ کیمیای رازی در تاریخ علم
تجلیل از ۴۵ چهره شاخص در اولین دوره جایزه جهانی دیپلماسی فرهنگی
تاسیس ۱۳ مؤسسه جدید فرهنگی قرآن و عترت
برگزاری آزمون بخش معارفی چهل و نهمین دوره مسابقات سراسری قرآن اوقاف
شرقشناسی بدون ایرانشناسی، امکان یا امتناع؟
متن نوبتدهی آرایشگاه برای عید؛ نمونههایی برای جذب مخاطب
دانشگاهها با ورزش تابآوری دانشجویان را تقویت کنند
راهنمای ثبتنام پذیرفتهشدگان دکتری دانشگاه علامه طباطبائی اعلام شد
پایان رویای «تنگه ترامپ» و غروب توهمات طاغوت روزگار در اعماق خلیج فارس
بهنام تشکر کارآگاه علوی جدید شد
برگزاری بزرگداشت ابن سینا با حضور اندیشمندان ایرانی و خارجی
تجربههای جهانی بازسازی پساجنگ در ۱۲ جلد کتاب
تلقی رایج از موسسات خیریه غلط است؛ انتشار نخستین گزارش زیست بوم خیریه
برگزاری جشنهای میلاد پیامبر مهربانیها با محوریت خونخواهی رهبر شهید
رجبی دوانی: نیازمند «انقلابی درون انقلاب» هستیم
آیا بین «امر تاریخی» و «امر ایمانی» می توان تمایزی مفهومی ایجاد کرد؟
ثبت نام آزمون پذیرش پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵ آغاز شد/ اعلام جزئیات آزمون
محکومیت اقدام غیرقانونی آمریکا علیه متقاضیان آزمونهای بینالمللی
واکنش وزیر علوم به تحریمهای علمی آمریکا
مهلت انتخاب رشته آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ تمدید شد
اعلام جزئیات مرحله شفاهی آزمونهای دانشنامه تخصصی و فوق تخصصی پزشکی
برگزاری آزمونهای تافل و GRE رسماً در ایران متوقف شد
ایران پرچمدار المپیاد فناوری نانو در سطح جهانی
برگزاری بزرگداشت ابوریحان بیرونی از سوی فلاسفه و اساتید
ارزش از کدنویسی به فهم مسئله منتقل میشود
از نگاه امیرالمومنین(ع) راه مهار طمع انسان به قدرت و ثروت چگونه است؟
تابآوری کودکان در جنگ را با داستان افزایش دهیم
از خیالپردازی سرامیک تاشاعرانگی کاغذ در ماه هنر؛ تکثرِ بودن در پایتخت
جزئیات بورسیه تحصیلی صنعت و مشاغل در پذیرش کارشناسی ارشد ۱۴۰۵
در طبیعت چه خبر است؟ یک مجموعه خواندنی برای کودکان
البرز زیر بار کمبود مدرسه؛ مهاجرت چالش بزرگ مدارس البرز
تاکید علمای مسلمان بر عملی کردن وحدت و ایستادگی در مقابل دشمن مشترک
محمد اصفهانی در دومین شب از «روایت رحمت» روی صحنه میرود
نوار نانویی ۳ داروی مسکن را در کمتر از ۲ ثانیه آزاد میکند
آغاز انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد
توانمند سازی و گذار از الفبا رویکرد جدید سواد آموزی استان سمنان
وقف بر پایه ایثار، نوعدوستی و دوراندیشی استوار است
برگزاری رویداد رحمه للعالمین در باغ کتاب
تاکید بر نقش هنرستانها در مقابله با چالشهای جنگ اقتصادی
واکنش دانشگاه صنعتی خواجه نصیر به کناره گیری رئیس آن
دانشجویان خارجی جشنواره هنر و رسانه عهد همزیستی را برگزار میکنند
افتتاح دفاتر مشاوره وقف در سراسر کشور
ویژه برنامههای هفته وحدت در تجمعات شبانه
امین و مهدیه احمدزاده؛ خواهر و برادر شهید مینابی
پرچم ایران روایتی از خون، باور، ایستادگی و تمنای رسیدن
نفوذ هکرهای چینی به ناسا و سنای آمریکا ردیابی شد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.