Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Met plastic in plaats van metaallegeringen ontwikkelden Zwitserse onderzoekers een lichtgewicht materiaal van 18-karaats goud.
Zoals je wellicht weet, is die gouden ring om je ringvinger niet volledig van het zuivere materiaal gemaakt. Niet alleen is puur goud heel zacht, het is ook nog eens erg zwaar. De dichtheid van goud is namelijk 19,32 kilo/dm3. Met andere woorden, vul je een literpak melk met goud, dan weegt dit pak ruim 19 kilo. Om die reden wordt goud gemengd met andere metalen, zoals nikkel of zilver, en ontstaat een zogeheten goudlegering.
Nu, door goud te mengen met plastic in plaats van metaal, hebben onderzoekers van de ETH Zürich een nog lichtere vorm van het element gecreëerd. Het materiaal heeft slechts een tiende van het gebruikelijke gewicht, maar behoudt wel de zuiverheid.
Lees ook:
Legering
Dit kregen de Zwitserse onderzoekers voor elkaar door het goud niet met een ander metaal, maar met polymeerlatex en eiwitvezels te mengen. Bovendien bevat het lichtgewicht goud talloze kleine luchtzakken die onzichtbaar zijn voor het oog. Hierdoor heeft de ‘legering’ een dichtheid van slechts 1,7 gram/cm3 (1,7 kg/dm3).
Toch kan het nog lichter. Hetzelfde team maakte een aantal jaar geleden ook al goudschuim, de lichtste vorm ooit van het element. Alleen was dit materiaal niet stabiel genoeg om sieraden of iets anders van te maken, dus gingen de onderzoekers terug het lab in en werkten aan een nieuw soort goud.
18-karaats
Het proces verliep als volgt. De wetenschappers maakten eerst een cocktail van gouden plaatjes, polymeerlatex, eiwitvezels, water en zout, waardoor een gel ontstond. Vervolgens vervingen ze het water door alcohol en werd de mix in een drukvat met koolstofdioxide geplaatst. Hierdoor veranderde de goud-plastic-legering in een lichte aerogel.
Als de gel wordt verhit, kan hij in elke gewenste vorm worden gegoten. Belangrijk is dat het materiaal nog steeds 18-karaats goud is, waardoor het net zo puur is als elk ander sieraad met deze zuiverheid. Het resulterende materiaal lijkt dan ook precies op goud, met de glans die je van dit edelmetaal zou verwachten, alleen is het stukken lichter.
Goudmijn
De goudlegering heeft nog meer voordelen. Zo kunnen de onderzoekers de hardheid van het materiaal aanpassen door de samenstelling van het goud te veranderen. Ook vereist het smeltproces veel lagere temperaturen, slechts 105 graden Celsius, terwijl de smelttemperatuur van puur goud op 1064 graden ligt.
Verder beïnvloedt de vorm van het gouden nanodeeltje de kleur van het materiaal: plaatjes produceren de typische glans van goud, maar bolvormige, gouden deeltjes geven het materiaal een violette tint.
Toch is het maar de vraag of mensen zullen overgaan op de lichtere, en hoogstwaarschijnlijk goedkopere, variant. Want hoe je het ook wendt of keert, het spul is gemaakt van plastic en dat klinkt niet zo sexy. Diamanten die in het lab zijn gemaakt, zijn evenmin populair. Dus of het nieuwe materiaal echt zo’n goudmijn is…?
Bronnen: Advanced Functional Materials, ETH Zürich, New Atlas
Beeld: ETH Zürich/Peter Rüegg