Атомный секрет вечного блеска золота

20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла.

Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет ключевую роль в его стойкости к коррозии.

На реконструированных поверхностях, которые характерны для обычного массивного золота, атомы формируют чрезвычайно плотный гексагональный узор. В такой упаковке молекулам кислорода просто не хватает пространства, чтобы разделиться на отдельные атомы и запустить процесс окисления. Это создает надежный атомный барьер, который подавляет реакцию с кислородом в миллиарды-триллионы раз. Именно поэтому золото сохраняет свой блеск веками.

В отличие от этого, на нереконструированных поверхностях с более рыхлыми квадратными или прямоугольными узорами геометрия оставляет достаточно свободного места. Здесь диссоциация кислорода происходит значительно легче, и металл становится гораздо более реакционноспособным. Такое различие объясняет парадоксальное поведение золота: в объеме оно остается инертным, но его наночастицы проявляют высокую каталитическую активность, например, в реакции окисления угарного газа в углекислый.

Микроскопические частицы золота часто не успевают сформировать плотную шестиугольную защитную решетку, оставляя открытыми уязвимые квадратные зоны. Это делает их отличными катализаторами, хотя и снижает общую коррозионную стойкость. По словам исследователей, феноменальная устойчивость золота к окислению - это побочный эффект его стремления к максимальной атомной стабильности.

Открытие ученых из Тулейнского университета не только решает давнюю научную загадку, но и предлагает практические перспективы. Искусственное создание и стабилизация квадратных структур на поверхности золота позволит разработать высокоэффективные катализаторы, которые будут сочетать долговечность металла с мощной способностью активировать кислород без образования нежелательных побочных продуктов. Такие материалы могут найти применение в промышленной химии, экологии и энергетике.

Работа Санту Бисваса и Мэтью М. Монтемора демонстрирует, как современные вычислительные методы помогают раскрывать фундаментальные свойства материалов на атомном уровне. Это направление исследований продолжает активно развиваться и открывает новые горизонты для материаловедения.

<< Назад: Квантовый рубеж миниатюризации транзисторов 21.06.2026

>> Вперед: Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Электростимуляция мозга улучшает когнитивные способности 05.06.2023 Американские исследователи провели метаанализ 102 научных работ, посвященных влиянию неинвазивной электростимуляции мозга, и пришли к выводу, что процедура улучшает когнитивные способности как у здоровых взрослых, так и у пожилых и пациентов с нейропсихическими расстройствами. Ритмические колебания нейрональной активности мозга являются одним из наиболее характерных факторов, связанных с когнитивными способностями. Нарушения этих колебаний связаны с различиями в умственных способностях между людьми, а также с такими отклонениями как расстройства аутистического спектра или шизофрения. В некоторых случаях удается нормализовать эту мозговую активность посредством электростимуляции мозга переменным током транскраниально - снаружи через скальп и череп. Эта методика лечения активно изучается в последние годы, но данные по ее эффективности разрознены. Объединить их и сделать выводы принялись ученые Бостонского университета с американскими коллегами. Исследователи проанализировали результаты 102 научных работ, посвященных теме транскраниальной электростимуляции, в которых в общей сложности приняли участие 2893 взрослых добровольцев. Среди участников были как здоровые, так и пациенты с депрессией, шизофренией, нарушением когнитивных функций и другими нейропсихическими расстройствами. Выяснилось, что процедура умеренно улучшает такие аспекты когнитивных функций, как рабочая и долговременная память, внимание, интеллект и исполнительные функции. Причем результат касался как участников с отклонениями, так и здоровых, в том числе пожилых людей. Поэтому исследование предоставляет новые доводы в пользу дальнейших изучений возможности использования транскраниальной электростимуляции для улучшения умственных способностей у людей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026