كم ذرة ذهب أحتاج لتشكيل معدن الذهب

من المعلوم أنه من الممكن أن يتم استخدام العناقيد النانوية الذهبية الصغيرة في عملية التخزين الذي يكون قصير الأمد للطاقة.

كما يمكن استخدامها في بعض عمليات الشحن الكهربائي الذي يكون في مجال الالكترونيات الجزيئية.

وكما قد أكد عليه الباحثون وبرهنوه هو حدوث تغيراتٍ جذرية في مجموعة الخصائص الإلكترونية لتكتلات الذهب النانوية الحجم، وإن هذه التغيرات تحصل في مجال حجم محدد، وقد اجريت العديد  من الأبحاث حول هذا المجال هذا في في مركز علوم النانو، في إحدى الجامعات في يوفاسكولا بفنلندا.

وقد تمكّن مجموع من الباحثين من أكاديمية فنلندا وبالاعتماد على هذا الأمر من أن يزيدو من من العلم حول هذا الخصوص، ويستخلصوا معلومات جديدة وهامة فيما يخص تطوير التصوير البيولوجي، والاستشعار، وإنه هو الذي يعتمد على العناقيد شبه المعدنية (metal-like clusters).

وقد وجد مجموعة معينة من الباحثين أن العنقود الأصغر يتصرف على أساس أنه مثل جزيء عملاق، علما بأنه هو الذي يحتوي 102 ذرة ذهب.

في حين أن العناقيد الأكبر، تكون حاوية على 144 ذرة ذهب، وهو يكون نانوي الحجم، بالإضافة إلى أنها تتصرف على أنها تكتل معدني عياني ماكروسكوبي.

وكذلك فإن مجموعة من الخصائص الإكترونية المتنوعة للعديد من العناقيد ذهبية مختلفة، قد تختلف وتتغير بشكلٍ جذري حتى إذا كانت هذه العناقيد التي تؤلف بالاعتماد على طرق كيميائية يتم فيها فيها دمج طبقة مستقرة على السطح لها، وهي كذلك متشابهة إلى حد ما، وإن هذا هو ما برهنته ورقتان علميتان من قبل العديد من الباحثين في جامعة يوفاسكولا.

وبمراقبة معدلات تبديد الطاقة من العناقيد إلى المحيط، وهو الذي يكون بعد تسليط الضوء الليزري على عينات محاليل تحتوي على هذه العناقيد، قد برهن الباحثون على أن العناقيد الذهبية النانوية تكون مختلفة الحجم، وتنهج سلوكاً يكون مختلفاً، وإن ذلك يكون

ويقول "ميكا بيترسون Mika Pettersson" وهو الباحث الرئيسي في الفريق الذي قد قام بإجراء التجارب: "إن الجزيئات تتصرف بشكل مختلف جذرياً عن المعادن؛ حيث أن الطاقة الإضافية التي تكون قادمة من الضوء الممتص من العناقيد المشابهة للمعادن، فإنها تنتقل إلى البيئة المحيطة بسرعة هائلة، وهذه السرعة لا تتعدى جزءاً من مئة مليار من الثانية.

في حين أن العناقيد المشابهة للجزيئات تثار إلى حالة طاقية أعلى، وتقوم بتبديد الطاقة إلى الوسط المحيط، وبمعدل يكون أبطأ بما يقارب 100 مرة، وإن هذا ما شاهدناه تماماً.

فإن عنقود الذهب ذي الـذرات عدد 102، هو عبارة عن جزيء عملاق يُبدي حتى حالة مغناطيسية تكون عابرة، في حين أن عنقود الذهب الذي يحمل عدد الذرات 144 هو عبارة عن معدن في الواقع.

ولذلك فلقد عملنا على تحديد منطقة حجم هامة ويحدث داخلها التغير هذا الملحوظ في السلوك".

وإن نتائج هذه التجارب تنسجم مع ما قد شاهده فريقنا في عمليات النمذجة الحاسوبية التي كانت لتلك الأنظمة، وهذا هو ما قاله البروفسور "هانو هاكينين Hannu Häkkinen" وإنه هو المؤلف المشارك في الدراسة، وهو المدير العلمي لمركز علوم النانو.

حيث أن الفريق قد تنبأ بهذا النوع من السلوك، وكان ذلك بين عامي 2008 و2009، وحدث ذلك حينما شاهد فروقا كبيرة جدا في البنية الإلكترونية لتلك العناقيد النانوية.

وإنه لمن الرائع جداً أن تلك التجارب الطيفية و المتينة قد قامت الآن بعملية إثبات وجود تلك الظواهر.

وفي الحقيقة، فإن العنقود المشابه للمعدن وذو الـذرات من عدد  144 يعد بأنه هو مهماً أكثر، ويكون ذلك لأننا قد نشرنا ورقة علمية في وقت حديث تبرهن على أن هناك دعم كبير للخصائص المعدنية، لتجمع مجموعة من ذرات النحاس التي تكون  ممزوجة مع الذهب".

وإن الذهب هو معدن من المعادن الثمينة، وإنه كذلك يعد عنصر من العناصر الكيميائية ويحمل الرمز Au، وهو معدن يتميز بأنه معدن لين ولامع، وهو ذات لون أصفر.

وهو واحد من العناصر القليلة التي تمتلك العدد الذرّي المرتفع، والتي تتوفر في الطبيعة في نفس الوقت. 

وإن الذهب يتواجد في الطبيعة على شكل فلز، وهو يملك اللون الأصفرٍ المائل إلى الحمرة، وإن كثافته مرتفعة، وهو قابل كذلك للسحب والطرق، وإنه أيضا يصنّف من أنواع الفلزات الانتقالية.  

وقد استخدم معدن الذهب كوحدة نقد في الكثير من الشعوب والحضارات، كما أنه حتى الآن  يتم استخدامه في صنع الإكسسوارات والحلي والجواهر.

وإن صفة الجمالية في الذهب وتميزه يؤهله بشكل كبير لأن يكون هو المادة المفضلة في عمليات صناعة هذه المجوهرات المصممة بدقة.