ABD’deki Tulane Üniversitesi’nden kimya uzmanları Santu Biswas ve Matthew M. Montemore, altının “kimyasal asalet” özelliğinin arkasındaki atomik mekanizmayı ortaya çıkardı. Yapılan kuantum simülasyonları, altın yüzeyindeki atomların oluşturduğu son derece sıkı geometrik yapının, oksijen moleküllerinin ayrışıp oksidasyonu başlatmasını imkansız kıldığını gösterdi. Geleneksel metaller, oksijenle kolayca reaksiyona girip paslanırken, altın atomlarının altıgen dizilimi, dioksijen molekülünün yüzeye tutunmasına fiziksel olarak engel oluyor. Bu sıkı paketlenmiş yapı, oksijenin moleküler bütünlüğünü koruyarak altının korozyona uğramasını tamamen önlüyor.
Araştırma ekibi, oksijen moleküllerinin nanokopik altın yüzeylerle etkileşimini incelemek için gelişmiş bilgisayar modelleme teknikleri kullandı. Sıkı altıgen yüzeyler ile daha gevşek kare desenler oluşturan yüzeyler arasında doğrudan bir karşılaştırma yapıldı. Elde edilen veriler, kare desenli yüzeylerde oksijen moleküllerinin çok daha kolay ayrıştığını ortaya koydu. Matematiksel modellemeler, oksijenin ayrışma hızının gevşek yüzeylerde, sıkı yüzeylere göre trilyonlarca kat daha hızlı gerçekleştiğini belirledi.
Bu buluş, kütlesel altının hareketsiz kalırken mikroskobik altın nanopartiküllerinin yüksek reaksiyon tetikleme gücünü de açıklıyor. Küçük parçacıklar, kütlesel altının sahip olduğu kararlı altıgen koruma yapısını geliştiremediği için daha reaktif olan kare bölgeleri açığa çıkarıyor. Açıkta kalan bu kare yapılar, endüstriyel kimyada zehirli gazların dönüştürülmesini sağlayan oksijen aktivasyon süreçlerinde altını mükemmel bir katalizör haline getiriyor. Bilim insanları, altının bu doğal atomik yüzey direncini değiştirerek korozyona uğramayan yeni nesil endüstriyel katalizörler tasarlamayı amaçlıyor.
