Une équipe de chercheurs de l’Université de Leeds, au Royaume-Uni, a créé des nanofeuilles d’or d’une épaisseur de seulement 0,47 nm (deux couches atomiques) – l’or sans support le plus fin jamais créé. Ce matériau 2D pourrait avoir des applications à grande échelle dans les secteurs des appareils médicaux et de l’électronique, ainsi que comme puissant catalyseur.
Cette image de microscope électronique (colorisée) montre l’arrangement des électrons sur la particule d’or. Crédit image : Ye et al., doi : 10.1002/advs.201900911.
“Notre travail équivaut à une réalisation historique. Non seulement il ouvre la possibilité que l’or puisse être utilisé plus efficacement dans les technologies existantes, mais il fournit une voie qui permettrait aux spécialistes des matériaux de développer d’autres métaux 2D “, a déclaré le Dr Sunjie Ye, premier auteur d’un article publié dans la revue .Advanced Science.
La synthèse de la feuille d’or se fait dans une solution aqueuse et commence par l’acide chloroaurique, une substance inorganique qui contient de l’or.
Il est réduit à sa forme métallique en présence d’un agent de confinement, un produit chimique qui encourage l’or à se former en une feuille de seulement deux atomes d’épaisseur.
“Les gains considérables qui pourraient être obtenus en utilisant ces feuilles d’or ultra-minces sont dus à leur rapport surface/volume élevé”, a déclaré le professeur Stephen Evans, auteur principal de l’étude.
“L’or est un catalyseur très efficace. Comme les nanofeuilles sont très fines, chaque atome d’or joue un rôle dans la catalyse. Cela signifie que le processus est très efficace.”
Des tests de référence standard ont révélé que les feuilles d’or nanométriques étaient dix fois plus efficaces que les nanoparticules d’or classiquement utilisées dans l’industrie.
“Nos données suggèrent que l’industrie pourrait obtenir le même effet en utilisant une plus petite quantité d’or, ce qui présente des avantages économiques lorsqu’on parle d’un métal précieux”, a déclaré le professeur Evans.
Des tests comparatifs similaires ont révélé que les feuilles d’or pouvaient agir comme des enzymes artificielles très efficaces.
Les paillettes sont également flexibles, ce qui signifie qu’elles pourraient constituer la base de composants électroniques pour des écrans pliables, des encres électroniques et des écrans conducteurs transparents.
“Il y aura inévitablement des comparaisons entre l’or 2D et le tout premier matériau 2D jamais créé, le graphène”, a noté le professeur Evans.
“La transformation de tout nouveau matériau en produits fonctionnels peut prendre beaucoup de temps et vous ne pouvez pas le forcer à faire tout ce que vous aimeriez. Avec le graphène, les gens ont pensé qu’il pourrait être bon pour l’électronique ou pour des revêtements transparents – ou comme des nanotubes de carbone qui pourraient fabriquer un ascenseur pour nous emmener dans l’espace en raison de sa super résistance.”
“Je pense qu’avec l’or 2D, nous avons des idées très précises sur les endroits où il pourrait être utilisé, notamment dans les réactions catalytiques et les réactions enzymatiques. Nous savons qu’il sera plus efficace que les technologies existantes, donc nous avons quelque chose que nous pensons que les gens seront intéressés à développer avec nous.”
