像空气一样轻的黄金

瑞士的研究人员们已经创造出一种最轻的黄金，它含有百分之九十八的空气、20开黄金和牛奶蛋白。虽然它的外表还保留着金属光泽，但这种新型黄金气凝胶大部分由空气组成，它奇异的特性让它的潜力远不止于摆在首饰柜上。

苏黎世联邦理工学院的材料科学家Raffaele Mezzenga表示：“这种所谓的气凝胶比传统的黄金合金轻一千倍。它比水还轻，重量几乎等同于空气。”

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Mezzenga及其团队利用三维黄金网格制作出了黄金气凝胶，该材料非空气的百分之二的成分中，超过五分之四的成分是20克拉黄金，其余的则是纳米粉末状的牛奶蛋白(我猜这正是促使研究人员们将这种材料放到一杯拿铁咖啡顶上的原因)。

首先他们加热牛奶蛋白以获得淀粉蛋白纤维，接着将这种细小的纤维与黄金盐溶液混合。纤维在盐溶液中互锁形成基本结构，黄金颗粒在它周围结晶形成更小的颗粒。于是凝胶状黄金纤维网就形成了。

最大的挑战还不是上面这些，科学家们必须想办法在不破坏由牛奶蛋白纤维和黄金构成的精制网络结构的情况下烘干溶液。比起简单的风干，他们必须采用超临界干燥这种漫长而又微妙的过程，人们在去除咖啡中的咖啡因时也常常采用这种方法。

在这个过程中，研究人员们发现他们可以通过添加更小的黄金颗粒到溶液中来调整凝胶的颜色。团队中的Gustav Nyström说：“当我们改变反应条件，黄金没有结晶成微粒而是添加更小的纳米黄金时，气凝胶变成了暗红色的金子。”

如图：

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最左边是没有添加黄金的淀粉蛋白丝，中间是由黄金微粒做成的黄金气凝胶，右边是由黄金的纳米颗粒做成的黄金气凝胶。

通过改变气凝胶的光学性质，研究人员们不仅能改变它的颜色，还能调节这种材料的吸收率和反应率。

这意味着黄金气凝胶并不仅仅是表面看起来新颖而已，它还有作为新型化学催化剂的潜力。它还能充当微型压力传感器。

Mezzenga说：“在常压下该材料中单个的黄金颗粒并不会相互接触，黄金气凝胶不导电。但增加气压之后，这种材料受到了挤压，黄金颗粒开始相互接触，使得这种材料变成了导体。”

《先进材料》详细描述了这种材料的特性。

黄金也许被归类为一种贵金属，但从耳机和计算器到医疗诊断与太空飞船的润滑剂，都少不了它的存在。我们已经迫不及待地想要看到黄金气凝胶会被应用到哪个领域了。

本文译自 Sciencealert，由 肌肉桃 编辑发布。