همه ما طلا را فلزی زرد رنگ می‌شناسیم، اما هیچ‌گاه فکر می‌کردید این ماده در اندازه‌های نانومتری به رنگ‌های متفاوتی دیده شود و حتی خاصیت فلزی نداشته باشد؟

به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، یافتن و ساختن مواد جدیدی که خواص متفاوت و جدیدی دارند، از اهمیت بسیاری برخوردار است، چراکه هر خاصیت جدید می‌تواند دنیایی از کاربردهای مختلف را پیش روی بشر قرار دهد.

یافته‌های دانشمندان نشان می‌دهد ذراتی که اندازه‌ی آنها تا ابعاد نانومتر کوچک شده است، خواص و ویژگی‌های متفاوتی با ذرات بزرگ‌تر دارند. کوچک کردن ذرات تا مقیاس نانو، مواد کدر را به مواد شفاف تبدیل می‌کند که در دمای اتاق مایع هستند.

از مواد پایدار نمونه‌هایی می‌سازد که در هوا آتش می‌گیرند، رنگ آنها را تغییر می‌دهد و ده‌ها و صدها رفتار غیرمنتظره دیگر را ایجاد می‌کند. به‌عنوان مثال، همه ما طلا را فلزی زرد رنگ می‌شناسیم، اما هیچ‌گاه فکر می‌کردید این ماده در اندازه‌های نانومتری به رنگ‌های متفاوتی دیده شود و حتی خاصیت فلزی نداشته باشد؟

ذرات کلوئیدی طلا در اندازه‌های مختلف به رنگ‌های آبی، ارغوانی، قرمز، نارنجی و غیره دیده می‌شوند. این اتفاق محدود به عنصر طلا نیست و در رفتار مواد دیگری چون نقره نیز دیده می‌شود.

جالب‌تر اینکه رنگ این ذرات با تغییر شکل هندسی‌شان نیز تغییر می‌کند. به‌عنوان نمونه، ذرات کروی نقره در اندازه 100 نانومتر به رنگ زرد درمی‌آیند، اما ذرات هرمی شکل نقره در همین اندازه، قرمز رنگ هستند.

جام لیکورگوس

جام لیکورگوس متعلق به قرن 4 میالدی است و در موزه انگلستان نگهداری می‌شود. بر روی این جام رومی تصویری به‌صورت برجسته از شاه افسانه‌ای لیکرگوس نقش بسته است.

نکته جالب‌توجه در این جام این است که به هنگام قرار دادن یک چراغ‌قوه در داخل جام ) از بالی جام به داخل جام نور بتابانیم(رنگش سبز خواهد شد و هنگامی‌که نور به خود بدنه‌ی جام برخورد کند رنگش به رنگ قرمز تغییر خواهد یافت. 

این خاصیت اپتیکی غیرمعمول از آنجا ناشی می‌شود که شیشه این جام محتوی ذرات 70 نانومتری طلا و نقره است. البته این احتمال هم وجود دارد که در هنگام ساخت این جام ناخالصی‌های فلزی و یا سرباره‌هایی که محتوی طلا و نقره بوده‌اند به صورت تصادفی به ماده اولیه جام اضافه شده باشد و این اثر غیرمعمول تصادفاً به وجود آمده باشد.

کلیسای جامع کارتریس کلیسای جامع کارتریس

در فرانسه، دارای 176 پنجره با شیشه‌های رنگی درخشان است که در اکثر آنها از عنصر طلا استفاده شده است. این پنجره‌ها از قرن سیزدهم بجا مانده‌اند. دانشمندان با بررسی ساختار این شیشه‌های باستانی دریافته‌اند که ذرات ریز نانومتری طلا و نقره، عامل رنگی بودن این شیشه‌ها هستند.

در این شیشه‌ها ذرات ریز طلا با اندازه 25 نانومتر، رنگ قرمز و ذرات ریز نقره با اندازه 100 نانومتر، رنگ زرد را ایجاد کرده‌اند. هنرمندان شیشه‌گر قرن سیزدهم علت اصلی این واقعیت را نمی‌دانستند، اما این نانوذرات فلزی را با روش‌های مختلف ایجاد می‌کردند و با انجام فرآیندهای حرارتی، سیلیکا را با این ذرات مخلوط می‌کردند. پس از سرد شدن، رنگ‌های مورد نظر بر روی شیشه ظاهر می‌شدند.

ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری به منظور رشد بیشتر فناوری نانویی در ایران فعالیت دارد.

پایان پیام/29