Följ oss

Nyheter

Ett atomlager guld – forskare på Linköpings universitet skapar guldén

Publicerat

den

Lars Hultman och Shun Kashiwaya gör guldén

För första gången har forskare lyckats skapa ark av guld som endast är ett atomlager tjockt. Materialet har fått namnet guldén. Enligt forskarna från Linköpings universitet får guldet nya egenskaper som kan göra det lämpligt för bland annat koldioxidomvandling, väteproduktion och framställning av värdefulla kemikalier. Resultaten är publicerade i tidskriften Nature Synthesis.

Forskare har länge försökt göra ark av guld som är ett atomlager tjockt men misslyckats på grund av metallens vilja att klumpa ihop sig. Men nu har forskare från Linköpings universitet lyckats tack vare ett hundraårigt recept använt av japanska smeder.

– Om man gör ett material extremt tunt händer något extraordinärt – som med grafen. Samma sak händer med guld. I vanliga fall är guld som bekant en metall, men blir den ett atomlager tjock kan guldet bli en halvledare i stället, säger Shun Kashiwaya, forskare vid avdelningen för materialdesign vid Linköpings universitet.

Forskare vid Linköpings universitet har skapat guldén.
Forskare vid Linköpings universitet har skapat guldén. Fotograf: Olov Planthaber

För att skapa guldén utgick Linköpingsforskarna från ett tredimensionellt grundmaterial där guldet ligger inbäddat mellan lager av titan och kol. Men vägen till guldén har inte varit spikrak. Enlig Lars Hultman, professor i tunnfilmsfysik vid Linköpings universitet, beror en del av framsteget på ett lyckokast. 

– Vi hade skapat grundmaterialet med helt andra tillämpningar i åtanke. Vi började med elektriskt ledande keramik som kallas titankiselkarbid, där kisel ligger i tunna lager. Då var tanken att belägga keramiken med guld för att skapa en kontakt. Men när vi utsatte materialet för hög temperatur blev kisellagret ersatt av guld inuti grundmaterialet, säger Lars Hultman.

Fenomenet kallas interkalation och det forskarna då hade upptäckt var titanguldkarbid. Under flera år har forskarna haft titanguldkarbid utan att veta hur guldet ska kunna ”vaskas fram”. 

Som av en händelse hittade Lars Hultman en metod som använts inom japansk smideskonst i över hundra år. Det kallas Murakamis reagent som etsar bort kolrester och ändrar färgen på stål vid till exempel knivtillverkning. Men det gick inte att använda exakt samma recept som de smederna gjorde. Shun Kashawaya fick testa sig fram:

– Jag prövade olika koncentrationer av Murakamireagensen och olika tidsspann för etsningen. En dag, en vecka, en månad, flera månader. Det vi märkte var att ju lägre koncentrationen var och ju längre tid etsningen pågick desto bättre. Men det räckte ändå inte, säger han.

Etsningen måste också utföras i mörker då cyanid utvecklas i reaktionen när den träffas av ljus och det löser upp guldet. Sista steget var alltså att få guldarken stabila. För att de frilagda tvådimensionella arken inte ska krulla ihop sig tillsattes ett ytaktivt ämne. I detta fall en lång molekyl som separerar och stabiliserar arken, en så kallad tensid.

– Arken med guldén finns i en lösning, lite som cornflakes i mjölk. Med hjälp av en typ av ”håv” kan vi samla upp guldet och undersöka i elektronmikroskop för att bekräfta att vi lyckats. Vilket vi har, säger Shun Kashawaya.

De nya egenskaperna hos guldén beror på att guldet får två fria bindningar när det ligger i två dimensioner. Tack vare det kan framtida tillämpningar innefatta koldixidomvandling,  framställning av värdefulla kemikalier, katalys för att producera vätgas, vattenrening, kommunikation och mycket mer. Dessutom kan mängden guld som används i tillämpningar idag minskas rejält.

Nästa steg för LiU-forskarna är att undersöka om det går att göra likadant med andra ädelmetaller och identifiera fler framtida tillämpningar.

Nyheter

Nytt pilotprojekt med dubbelriktad laddning av 200 Volkswagen i södra Sverige

Publicerat

den

Volkswagen ID Buzz

Vattenfall, Energy Bank och Scania Volkswagen Återförsäljare (SVÅ) inleder ett pilotprojekt kring dubbelriktad laddning, även kallad V2H (Vehicle to Home) och V2G (Vehicle to Grid). Tekniken innebär att elbilsladdare både kan ladda bilens batteri och leverera el till hushållet eller tillbaka till elnätet.

När elpriserna är låga laddas bilens batteri och lagrad el kan användas till både hushållets behov när elpriset är högre och balansera elnätet. Den lagrade elen kan även kapa hushållets effekttoppar och minska elnätsräkningen för de kunder vars nätägare infört de nya effektavgifterna.

– Elbilarna kommer att kunna spela en viktig roll i framtidens fossilfria samhälle. Att använda elbilen för att lagra fossilfri el till hushållet och sälja överskottet till elnätet när det är som mest lönsamt är ett smart sätt att bidra till en effektivisering av energianvändningen, säger Magnus Berg, Chef inom Vattenfalls forsknings- och utvecklingsenhet.

200 laddare för Volkswagen med minst 77 kWh-batteri

I pilotprojektet används 200 dubbelriktade laddare från Ambibox och mjukvara för energioptimering från Energy Bank. Laddarna ska installeras hos flera återförsäljare av Volkswagen och privatpersoner i södra och mellersta Sverige (elområde SE3 och SE4). Volkswagens ID-modeller med 77 kWh-batteri eller större är sedan två år tillbaka förberedda för tekniken.

Syftet är att utöka och kvalitetssäkra det pilotprojekt kring V2H och V2G som Volkswagen drivit i Hudiksvall tillsammans med Energy Bank och bostadsrättsföreningen Stenberg. Funktionalitet, kundupplevelse, besparingar och potentiella intäkter är några av de aspekter som de närmaste månaderna kommer undersökas. Efter utvärdering är målsättningen en kommersiell lansering.

– Vi erbjuder redan i dag flera smarta styrtjänster, även kallade flexibilitetstjänster, och vill nu bredda detta till att även inkludera dubbelriktad laddning som ger flera fördelar för både ägaren och elnätet i stort. För våra kunder kommer detta att ge både besparingar och intäktsmöjligheter. Pilotprojektet kommer att ge oss värdefulla insikter men vi ser redan att det finns stor potential för både Vehicle to Grid och Vehicle to Home, säger Magnus Berg.

Fortsätt läsa

Nyheter

Samtal om när oljepriserna vänder och gruvindustrins största frågor

Publicerat

den

Olika råvaror

Samtal med två råvaruanalytiker. Handelsbankens råvaruanalytiker Christian Kopfer ger sin syn på vad som kommer att styra oljepriserna framåt. Sedan berättar EFN:s expertkommentator Clara My Lernborg om gruvindustrins största frågor.

Fortsätt läsa

Nyheter

Förenade Arabemiraten siktar på att bygga ett datacenter på 5 GW, motsvarande fem stora kärnkraftsreaktorer

Publicerat

den

Stad med elektricitet

Förenade Arabemiraten uppges enligt Bloomberg sikta på att bygga ett datacenter på massiva 5 GW. En stor kärnkraftsreaktor är på omkring 1 GW, detta datacenter skulle således motsvara fem stycken stora kärnkraftsreaktorer. Storleken på själva datacentret skulle vara större än hela Monaco.

Datacentrets fokus ska vara AI och ska utvecklas av OpenAI i samarbete med det Abu Dhabi-baserade techkonglomeratet G42.

Ett datacenter kan delvis skruva upp och ner hur mycket elektricitet det använder, men i grund och botten handlar det ändå om att det som önskas är stabil tillgång på elektricitet 24/7. Att bara driva ett datacenter när solen lyser skulle bli makalöst dyrt eftersom de massiva kapitalinvesteringarna då skulle stå oanvända större delen av tiden. Det återstår att se i vilken takt datacentret byggs, men det måste göras i samklang med utbyggnaden av elproduktion.

Fortsätt läsa

Centaur

Guldcentralen

Fokus

Annons

Gratis uppdateringar om råvarumarknaden

*

Populära