لطالما كان الذهب رمزاً للخلود والاستمرارية، ليس فقط لقيمته المادية، بل لكونه أكثر المعادن خمولاً وقدرة على مقاومة التآكل. وكشف فريق من الكيميائيين الأمريكيين، بقيادة البروفيسور ماثيو مونتيمور من جامعة تولين، عن السر الهندسي الذي يمنع الذهب من التأكسد، حيث أظهرت الدراسات أن هذا المعدن الثمين يبطئ عملية أكسدته بمقدار مليار ضعف بفضل ترتيب ذراته الفريد.

البنية السداسية.. درع الذهب الواقي

وفقاً للدراسة المنشورة في مجلة Physical Review Letters، يلعب شكل ذرات الذهب على السطح دوراً حاسماً في حمايته. وأوضح الباحثون أن ذرات الذهب تميل تلقائياً لتشكيل بنى سداسية، تعمل كحاجز منيع يمنع اختراق ذرات الأكسجين إلى أعماق المعدن.

وباستخدام تقنيات الكيمياء الكمية، أثبت الفريق أن الأكسجين يجد صعوبة بالغة في التفاعل مع الذهب عندما تكون ذراته مرتبة في أشكال سداسية. وفي المقابل، لو كانت ذرات الذهب مرتبة في هيئة مربعات أو مستطيلات، لتأكسد المعدن بسرعة هائلة في الهواء الطلق.

عندما يتحول الذهب إلى محفز كيميائي

أشار العلماء إلى أن مقاومة الذهب للأكسدة ليست مطلقة، بل تعتمد على الحجم والترتيب الذري. وتعتبر الجسيمات النانوية للذهب استثناءً مثيراً للاهتمام؛ فعندما يتضاءل حجم الجسيمات لدرجة لا تسمح للسطح بإعادة ترتيب نفسه في بنية سداسية مقاومة، تصبح هذه الجسيمات نشطة كيميائياً وقابلة للتفاعل مع الأكسجين.

آفاق جديدة في الكيمياء التحفيزية

يفتح هذا الاكتشاف أبواباً جديدة في مجال الكيمياء التحفيزية. ففهم الآلية التي تجعل الذهب خاملاً أو نشطاً يتيح للعلماء:

• التحكم في خصائص الجسيمات النانوية للذهب لتصميم محفزات كيميائية أكثر كفاءة.
• استخدام هذه المعرفة في تطوير تطبيقات صناعية تعتمد على التفاعلات السطحية.
• تفسير التباين في السلوك الكيميائي للذهب بناءً على بنيته الهندسية الدقيقة.