金は長い間、金属界の優等生であり、格下の仲間たちのように錆びることを拒んできた。今、チューレーン大学の研究者たちがその理由を突き止めた：それは単なる化学の問題ではなく、原子が「酸素お断り」の陣形を取ることにある。

Physical Review Lettersに掲載された研究によると、特定の金表面の原子は自然に保護パターンに再配列し、酸素が金属と反応するのを極めて困難にしている。これにより、金のジュエリーが何世紀も錆びた釘のようにならずに済む理由が説明できる。

チューレーン大学化学工学准教授のマシュー・モンテモア氏は、「人々は一般に、金が錆びないのは単に酸素と強く相互作用しないからだと考えてきた。私たちが示したのは、最も一般的な2つの金表面タイプにおいて、表面原子が実際に再配列し、金を酸化に対してはるかに耐性のあるものにしていることだ」と述べた。

コンピュータシミュレーションを用いて、モンテモア氏と共著者のサントゥ・ビスワス氏は、酸素分子が2つの一般的な金表面とどのように相互作用するかをモデル化した。原子の再配列がなければ、酸素は分裂して反応する可能性がある。代わりに、再構築により反応が10億分の1から1兆分の1に制限され、原子スケールのバリアが作られる。

金のチェーンがまだ輝いている理由を説明するだけでなく、この研究は、プラスチック用の酢酸ビニルの製造や自動車排気ガスからの一酸化炭素除去などの工業プロセスで使用される金ベースの触媒を強化する可能性がある。「金をだまして酸素を解離させることができれば、非常に効果的な触媒になり得る」とモンテモア氏は言う。研究チームは、これらの表面再配列を防止または反転させることで、科学者が金の触媒潜在能力を引き出し、その頑固さをスーパーパワーに変えることができると示唆している。