Bí mật thật sự giúp vàng luôn sáng bóng

Vàng từ lâu được xem là kim loại "miễn nhiễm" với sự xỉn màu. Đó cũng là lý do nó được sử dụng để chế tác trang sức, tiền xu và nhiều hiện vật có thể tồn tại qua nhiều thế kỷ mà vẫn giữ được vẻ sáng bóng.

Nhưng theo nghiên cứu mới công bố trên Tạp chí Physical Review Letters, đó mới chỉ là một phần của câu chuyện. Các nhà khoa học tại Đại học Tulane (Hoa Kỳ) đã phát hiện một cơ chế quan trọng, góp phần lý giải vì sao vàng sở hữu khả năng chống oxy hóa vượt trội.

Bằng mô phỏng máy tính, nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Tulane phát hiện các nguyên tử trên bề mặt vàng không hề "đứng yên". Khi tiếp xúc với oxy, chúng nhanh chóng tự sắp xếp lại thành một cấu trúc ổn định hơn, tạo thành một lớp bảo vệ ở cấp độ nguyên tử.

Lớp bảo vệ này khiến các phân tử oxy rất khó tách ra để phản ứng với vàng. Theo tính toán của nhóm nghiên cứu, quá trình tái sắp xếp đó có thể làm giảm khả năng oxy hóa từ một tỷ đến một nghìn tỷ lần so với trường hợp bề mặt vàng không thay đổi cấu trúc.

"Nhiều người cho rằng vàng không bị xỉn màu đơn giản vì nó ít phản ứng với oxy. Thực tế, các nguyên tử trên bề mặt vàng còn chủ động tái sắp xếp để khiến oxy gần như không có cơ hội phản ứng", PGS Matthew Montemore, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

Phát hiện này không chỉ giúp giải mã một trong những đặc tính nổi tiếng nhất của vàng mà còn mở ra hướng ứng dụng mới trong công nghiệp.

Thực tế, khả năng chống oxy hóa khiến vàng trở thành vật liệu lý tưởng cho trang sức và linh kiện điện tử. Tuy nhiên, chính đặc tính này lại là trở ngại khi vàng được sử dụng làm chất xúc tác - vật liệu giúp tăng tốc các phản ứng hóa học.

Nếu có thể kiểm soát hoặc đảo ngược quá trình các nguyên tử trên bề mặt tự sắp xếp, các nhà khoa học tin rằng có thể khiến vàng phản ứng với oxy dễ dàng hơn, từ đó tạo ra những chất xúc tác hiệu quả cho sản xuất hóa chất, xử lý khí thải và các công nghệ năng lượng sạch./.