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  瑞士蘇黎世聯邦理工學院的研究人員創造了一種由黃金制成的新型的泡沫。它是有史以來由貴金屬制成的最輕的材料：比它的傳統形態輕一千倍，用肉眼無法區分。它有許多可能的應用。

  一塊真正的20克拉黃金，非常輕，不會沉在卡布奇諾里，漂浮在牛奶泡沫上——這件聽起來不可思議的事情，已經由蘇黎世聯邦理工大學的研究人員成功完成了。由食品與軟質材料系教授Raffaele Mezzenga領導的科學家團隊，已經創造出一種由黃金制成的新型泡沫，一種主要由孔隙構成的三維網格黃金。它是史上最輕的金塊。“這種所謂的氣凝膠材料比傳統的黃金輕1000倍。這種新材料比水輕，幾乎輕如空氣。” Mezzenga說。

  我們僅用肉眼無法將這種新型黃金泡沫與傳統黃金區分開來——這個凝膠甚至還有金屬光澤。但是與傳統形態相比，如果我們用手觸摸會發現它很柔軟，而且可延展。它由98%的空氣和2%的固體材料組成。固體材料部分，超過五分之四是黃金，不到五分之一是牛奶蛋白纖維。這就相當于20克拉黃金的重量。

  科學家發明多孔材料的過程如下，通過加熱牛奶蛋白產生出納米精細蛋白纖維，形成所謂淀粉樣纖維，然后將它們置入金鹽溶液中。蛋白纖維交織成一個基本結構，順著這個結構黃金同步結晶成小顆粒。這就形成了在凝膠狀的金纖維網格結構。
  “最大的挑戰之一是如何干燥這個精細網格而不破壞它，” Gustav Nystr?m解釋說，他是Mezzenga團隊的博士后也是這個團隊發表在《先進材料》期刊的論文第一作者。因為空氣干燥可能會損壞精細的金結構，所以科學們選擇了一個比較溫和但是很費力的干燥方法，那就是用二氧化碳。他們需要跨學科的合作，在過程工程教授Marco Mazzotti領導的研究團隊幫助下完成了這項任務。

  黃金顆粒在制造氣凝膠蛋白結構過程中直接結晶時選用的方法是全新的。這個方法最大的優點是，很容易獲得均勻的金氣凝膠(完全模仿黃金)。

  想要以簡單的方式達到影響黃金性質的目的，科學家們依靠制造技術完全有辦法做的。“黃金的光學性能非常依賴于金顆粒的大小和形狀，”Nystr?M.說。“我們甚至可以改變材料的顏色。當我們改變反應條件時，黃金不是結晶成微粒，而是形成更小的納米粒子，就會出現暗紅色的黃金。”通過這種方式，科學家們不僅可以影響材料的顏色，還可以影響其他的光學特性如吸收和反射。

  這種新材料在目前黃金正在使用的領域都可以應用。Mezzenga說。該物質的特性，包括重量輕，體積小和多孔結構都有它的優勢。在手表和珠寶行業應用只是其中一種可能性。科學家們展示了另一項應用，就是化學催化劑：由于多孔材料的表面積大，需要黃金參與的化學反應，如果換成這種材料就會以非常有效率的方式進行。這個材料也可用于光吸收和反射的應用中。最后，科學家們也展示了如何用它來制造壓力傳感器。“在正常大氣壓下，材料中的單個金子顆粒不會接觸，而且金氣凝膠也不會導電，” Mezzenga解釋說。“但是當壓力增加時，材料被壓縮，金子顆粒會開始接觸，使得材料導電。”