L'or sur le carbone, c'est un duo classique en chimie. Ces matériaux accélèrent des réactions importantes, comme la production de chlorure de vinyle pour le plastique. Mais jusqu'ici, personne n'avait observé en détail comment les atomes d'or se comportent sur une surface de graphite lorsque le tout est plongé dans un liquide.
Les scientifiques ont construit des capsules spéciales en graphène, une feuille de carbone d'un atome d'épaisseur. Ils y ont versé des liquides organiques, de l'acétone et de la cyclohexanone. Ensuite, à l'aide d'un microscope électronique à résolution atomique, ils ont suivi le mouvement de plus d'un million d'atomes d'or. Il s'avère que les atomes ne restent pas en place : ils glissent sur la surface, se rencontrent, forment des paires et de petits amas. De plus, leur comportement est influencé non seulement par la surface du graphite elle-même, mais aussi par le liquide qui les entoure. L'acétone fait bouger les atomes différemment de la cyclohexanone.
Ces observations ont aidé à expliquer la différence d'activité des catalyseurs à base d'or dans la réaction de production du chlorure de vinyle, une matière première importante pour la fabrication du plastique. Maintenant que nous savons comment les atomes d'or s'assemblent et comment le solvant les influence, nous pouvons créer délibérément des catalyseurs aux propriétés souhaitées. C'est un pas vers la conception rationnelle de matériaux pour la chimie, l'énergie et la purification de l'eau.
Le graphène est une feuille de carbone d'un atome d'épaisseur, mais il est si résistant qu'il peut contenir un liquide même dans le vide d'un microscope électronique.