Золото, в отличие от серебра, меди или железа, не подвержено коррозии и сохраняет блеск на протяжении веков. Причина этого феномена долгое время оставалась неясной, однако группа учёных, возможно, нашла объяснение и способ изменить это свойство, сообщает New Scientist.

Химическая инертность металла, то есть его неспособность вступать в реакцию с окружающими веществами, делает его идеальным для ювелирного дела, но одновременно ограничивает применение в химической промышленности. Специалисты полагают, что золото могло бы стать эффективным катализатором, если бы удалось преодолеть его пассивность.

Мэттью Монтемор и Санту Бисвас из Тулейнского университета изучили явление реконструкции, возникающее при создании новой поверхности золота. Как пояснил Монтемор, «атомы настолько не любят находиться на поверхности, что полностью перестраиваются». Чаще всего они формируют структуру, напоминающую повторяющиеся шестиугольники, и остаются в этом положении из-за низкого уровня энергии. Поскольку реконструкция характерна не для всех металлов, исследователи предположили её связь с инертностью золота.

Учёные смоделировали квантовые состояния атомов при различных вариантах перестройки и проанализировали их взаимодействие с кислородом. Выяснилось, что для потери блеска молекула кислорода должна расщепиться при ударе о поверхность. Для атомов в шестиугольной конфигурации этот процесс требует значительных затрат энергии, что делает потускнение крайне маловероятным. В то же время для прямоугольного расположения атомов энергии требуется гораздо меньше. Поскольку шестиугольный узор встречается чаще, золото в обычных условиях остается блестящим. Бисвас отметил, что ранее взаимосвязь между геометрией атомов, реконструкцией и окислением не рассматривалась. 

Монтемор предположил, что одним из способов управления реконструкцией, например, для создания прямоугольных узоров, более восприимчивых к кислороду, может быть помещение золота в электрическую цепь и подача напряжения. В дальнейшем исследователи намерены расширить анализ на реакции с другими молекулами и изучить сплавы золота.