Необычную особенность золота обнаружили ученые

Исследователи сообщили, что атомы на поверхности золота способны перестраиваться в новые геометрические структуры. Такая реорганизация снижает его способность взаимодействовать с кислородом — ключевым этапом процесса окисления. Без этого защитного механизма золото могло бы начинать реагировать с кислородом практически сразу при контакте с ним.

Окисление начинается, когда молекулы кислорода в воздухе распадаются на отдельные атомы, после чего они могут связываться с поверхностью металла. Учёные изучили, как разные поверхностные структуры золота влияют на этот процесс.

Установлено, что при образовании свежей поверхности, например после разрезания, атомы перестраиваются из квадратной решётки в гексагональную. Другая распространённая конфигурация уже изначально имеет гексагональную структуру и отличается низкой химической активностью.

Квантово-механические расчёты показали, что квадратная структура поверхности значительно эффективнее способствует расщеплению молекул кислорода, чем гексагональная. В случае шестиугольной конфигурации для начала реакции атомам сначала необходимо перестроиться обратно в квадратную решётку, что создает энергетический барьер и тем самым замедляет процесс окисления.

По словам химического инженера Мэтью Монтемора, одного из авторов исследования, оксид золота является нестабильным, поэтому даже при протекании реакций в ограниченных условиях может формироваться лишь очень тонкая оксидная пленка.

Монтемор назвал обнаруженный эффект неожиданным, отметив, что это стало для исследователей "полной неожиданностью". Он добавил, что степень замедления окисления крайне велика — после изменения структуры процесс протекает примерно в миллиард–триллион раз медленнее.

По его мнению, эти результаты могут найти применение при разработке более эффективных катализаторов, используемых для ускорения химических реакций.

Ранее "Курсор" писал, что международная группа ученых, работающая с детектором ALICE на базе Большого адронного коллайдера, зафиксировала крайне редкий процесс превращения атомов свинца в атомы золота.