Các nhà khoa học Trung Quốc đã có thể biến đồng thành một loại vật liệu gần giống với vàng

Theo một nghiên cứu vừa mới được công bố trên tạp chí Science Advances, một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã biến đổi thành công đồng giá rẻ thành loại vật liệu mới, có tính chất gần giống với vàng.

Đây là phát minh đột phá, hứa hẹn sẽ giúp giảm bớt việc sử dụng kim loại quý và đắt tiền trong các nhà máy sản xuất. Vì sẽ được thay thế bằng kim loại mới, biến đổi từ đồng có giá thành rất rẻ.

Giáo sư Sun Jian và các đồng nghiệp tại Viện Vật lý hóa học Đại Liên, thuộc Viện Khoa học Trung Quốc ở Liêu Ninh, đã thực hiện việc biến đổi này bằng cách bắn chùm tia argon nóng và tích điện vào vật liệu đồng.

Các hạt ion hóa chuyển động nhanh này có thể thổi bay các nguyên tử đồng ra khỏi khối vật liệu. Các nguyên tử này sẽ nguội dần và ngưng tụ trên bề mặt của một thiết bị thu thập, tạo thành một lớp cát mỏng. Mỗi hạt cát này chỉ có kích thước vài nanomet, bằng một phần nghìn kích thước của vi khuẩn.

Các nhà nghiên cứu sau đó đặt vật liệu này vào buồng phản ứng và sử dụng nó làm chất xúc tác cho quá trình biến than thành alcohol. Đây là một quá trình phức tạp và khó khăn, mà chỉ có kim loại quý làm chất xúc tác mới có thể xử lý hiệu quả.

“Các hạt nano đồng đạt được hiệu suất xúc tác cực kỳ giống với vàng và bạc”, giáo sư Sun cho biết: “Kết quả đã chứng minh rằng sau khi xử lý, kim loại đồng hoàn toàn có thể biến đổi từ ‘gà’ thành ‘phượng hoàng’”.

Đồng có trọng lượng và vẻ ngoài rất giống với vàng. Đó là lý do mà trong nhiều thế kỷ, các nhà giả kim đã nghiên cứu để tìm ra cách biến đồng thành vàng.

Mật độ electron của đồng.

Mật độ electron của vàng.

Tuy nhiên nghiên cứu của nhóm giáo sư Sun Jian không thể biến đồng thành những khối vàng có giá trị. Bởi mật độ phân tử của vật liệu mới này vẫn giống như đồng thông thường.

Nhưng vật liệu mới này hoàn toàn có thể thay thế cho vàng trong các quá trình sản xuất, tiết kiệm một lượng lớn chi phí bỏ ra cho các kim loại quý và đắt tiền. Như chúng ta biết, thành phần của các thiết bị điện tử có chứa một lượng lớn vàng, bạc và bạch kim.

Đồng không thể thay thế cho vàng trong các ngành công nghiệp, chủ yếu là do nguyên tử có ít electron hơn. Các electron này cũng tương đối không ổn định, đo đó đồng có xu hướng dễ phản ứng với các hóa chất khác.

Phương pháp của nhóm giáo sư Sun Jian có thể bơm một lượng lớn năng lượng vào các nguyên tử đồng, làm cho các electron dày đặc và ổn định hơn. Nhờ đó, loại vật liệu mới có khả năng chống lại nhiệt độ cao, oxy hóa và ăn mòn tốt như vàng.

“Nó giống như một chiến binh với lớp áo giáp vàng trên chiến trường, có khả năng chống lại mọi đòn tấn công của kẻ thù”, giáo sư Sun Jian cho biết.

Tham khảo: Business Insider