Le battage de l'or, un artisanat séculaire mis au point par d'anciens artisans égyptiens il y a plus de cinq millénaires, implique l'amincissement méticuleux de l'or en vrac en feuilles ressemblant à des feuilles arachnéennes. Tout au long de l'histoire, ce processus complexe a orné divers chefs-d'œuvre, tels que les tombeaux de Thèbes et de Saqqarah, et a consolidé sa place dans l'art et les ornements à travers les cultures.

Aujourd'hui, l'or nanométrique est utilisé non seulement pour décorer des desserts raffinés, mais il est également indispensable pour des applications modernes allant de la microélectronique à la nanomédecine.

Comblant le fossé entre les arts anciens et la technologie moderne, des chercheurs de l'Université de Floride du Sud, de l'Université Clemson et de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont découvert que même les lingots d'or nanoscopiques peuvent être compressés sous forme de feuilles 2D, reproduisant ainsi l'ancien processus de battre l'or, mais à l'échelle nanométrique.

"Nous étions intrigués par l'idée d'emprunter des techniques anciennes pour des processus de nanofabrication modernes", a déclaré le chercheur Michael Cai Wang, professeur adjoint de génie mécanique à l'USF. "La capacité de fabriquer des films minces 2D à partir de nanoparticules ouvre de nouvelles frontières dans les domaines de la nanotechnologie et de la science des matériaux, alors que nous poursuivons nos recherches sur les moyens écologiques de produire de l'or à l'USF."

Article récemment publié par les chercheurs dans PNAS Nexus , "Nanoscale Goldbeating:Solid-State Transformation of 0D and 1D Gold Nanoparticles to Anisotropic 2D Morphologies", explore et offre un aperçu du monde de la déformation métallique à l'échelle nanométrique et de la formation de feuilles 2D. Les connaissances acquises grâce à cette étude peuvent conduire au développement d'une large palette de nanocristaux et de nanométaux, ouvrant la voie à de futures applications passionnantes dans les domaines des énergies renouvelables, de l'informatique quantique et de la nanomédecine.

"La création de cette technique de transformation 2D à l'état solide n'est que le point de départ. Sa polyvalence s'étend au-delà de l'or, la rendant applicable à un large éventail de matériaux", a déclaré Md Rubayat-E Tanjil, doctorant en génie mécanique à l'USF et premier auteur de cet article. "Alors que nous partageons nos découvertes avec la communauté scientifique, nous sommes impatients de faire progresser notre compréhension de la déformation métallique à l'échelle nanométrique et de dévoiler de nouvelles connaissances scientifiques."

L'étude a révélé que les morphologies 2D induites des feuilles d'or dépendaient de divers facteurs, notamment la forme, la taille et l'ordre d'origine des nanoparticules précurseurs avant leur compression. En raison de la malléabilité de l'or, cette technique de nanofabrication a le potentiel de contrôler avec précision la forme, la taille latérale et l'épaisseur de la feuille d'or 2D, ouvrant ainsi de nouvelles voies dans diverses applications.

"Les efforts que nous avons déployés pour obtenir une compression uniforme des nanocristaux sur une grande surface ont finalement porté leurs fruits", a déclaré Keegan Suero, étudiant en génie mécanique et chercheur USF S-STEM qui a travaillé dans le laboratoire de Wang tout au long de ses études de premier cycle. "Je suis ravi de faire partie de cette entreprise remarquable et, bien sûr, il reste encore une richesse scientifique à découvrir."

Grâce à la convergence de l'art ancien et de la nanotechnologie, cette étude élargit non seulement notre compréhension des matériaux à l'échelle nanométrique, mais met également en valeur l'attrait intemporel de l'or et son importance dans la formation de notre passé, de notre présent et de notre avenir.

Plus d'informations : Md Rubayat-E Tanjil et al, Battage de l'or à l'échelle nanométrique :transformation à l'état solide de nanoparticules d'or 0D et 1D en morphologies 2D anisotropes, PNAS Nexus (2023). DOI :10.1093/pnasnexus/pgad267

Informations sur le journal : PNAS Nexus

Fourni par l'Université de Floride du Sud