Un matériau cristallin innovant renferme une forme rare d’or

Une collaboration internationale entre les universités Stanford, de Californie à Berkeley et McGill au Canada a abouti à une percée significative dans la chimie de l’or. Les chercheurs ont réussi à stabiliser une forme rare de cet élément, connue sous le nom d’Au2+. Cette découverte pourrait changer la donne dans diverses industries, de l’électronique à la médecine.

Le mystère des ions d’or

Le comportement chimique de l’or a depuis longtemps fasciné les scientifiques. Doté d’un noyau riche en protons, l’or génère une charge positive importante qui agit sur les électrons en orbite autour de son noyau. Ce phénomène intensifie les effets de la relativité spéciale sur ces électrons, donnant lieu à des configurations électroniques particulières. L’or, en raison de ces propriétés, est généralement plus enclin à perdre un ou trois électrons plutôt que deux, expliquant pourquoi l’ion Au2+ est si rare.

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Ce comportement chimique unique est également responsable de la teinte dorée de l’or, qui ne manque pas de séduire. Contrairement à de nombreux autres métaux, l’or ne réagit pas facilement avec d’autres substances, garantissant ainsi sa longévité et sa durabilité. Cela a fait de l’or un élément précieux dans divers domaines, allant de l’art et de la joaillerie aux applications industrielles.

Les pérovskites halogénées

La clef de cette découverte réside dans l’utilisation d’un matériau cristallin particulier, appelé pérovskite halogénée. Ce matériau est déjà connu pour ses propriétés exceptionnelles qui le rendent utile dans diverses applications technologiques, comme les panneaux solaires et l’électronique. 

Kurt Lindquist, un chimiste qui travaillait auparavant à l’université Stanford et qui est maintenant à l’université de Princeton, met en avant le potentiel élargi des pérovskites halogénées grâce à cette nouvelle découverte. Selon lui, l’ajout de l’Au2+ à ce matériau pourrait ouvrir des voies d’application jusqu’ici inexplorées.

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Dans leur expérimentation, les chercheurs ont utilisé un mélange simple d’ingrédients comprenant du sel de chlorure de césium, du chlorure d’Au3+, de l’eau, de l’acide chlorhydrique et de la vitamine C. Cette dernière a joué un rôle essentiel en contribuant à la transformation de l’ion Au3+ en Au2+. Le résultat est une poudre de couleur vert foncé, presque noire, particulièrement dense en raison de sa teneur en or.

Les applications potentielles et les prochaines étapes

L’importance de cette découverte ne peut être sous-estimée. Hemamala Karunadasa, chimiste à l’université Stanford, exprime son enthousiasme en déclarant que même elle avait du mal à croire à la synthèse réussie d’un matériau stable contenant de l’Au2+. Le potentiel d’application est immense. 

Le prochain défi pour la communauté scientifique sera d’étudier les propriétés optiques et électroniques de ce nouvel ion d’or. En fonction de ces caractéristiques, l’Au2+ pourrait être utilisé pour améliorer les dispositifs électroniques ou même créer de nouveaux types de médicaments.

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En résumé, la création d’une nouvelle forme stable de l’ion d’or, l’Au2+, élargit considérablement le champ des possibles en matière d’applications. Que ce soit dans le secteur de l’électronique, des énergies renouvelables ou de la médecine, cette découverte pourrait marquer le début d’une nouvelle ère dans l’utilisation de ce métal déjà fascinant. Les chercheurs sont impatients de poursuivre leurs études pour déterminer les applications potentielles de cet ion rare et précieux.