98 Teile Luft

Forscher erzeugen federleichten Gold-Schaumstoff

(Bild: ETH Zürich/Gustav Nyström und Raffaele Mezzenga)

Schweizer Forscher haben die leichteste Form von Gold hergestellt. Mit einem verblüffend simplen Verfahren schufen sie ein Goldnugget, das sich mit bloßem Auge betrachtet kaum von massivem Gold unterscheidet, aber 1000-mal leichter als dieses ist. Nimmt man es genauer unter die Lupe, wird der Unterschied schnell klar: Es ist weich wie Schaumstoff und von Hand verformbar.

Wie leicht das Nugget ist, zeigen eindrucksvoll Fotos, die ein Team um Raffaele Mezzenga, Professor für Lebensmittel und weiche Materialien an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich, veröffentlicht hat. Eines der Bilder zeigt, wie das Nugget aus echtem Gold in einer Tasse Cappuccino auf dem Milchschaum schwimmt.

Möglich ist das, weil das Nugget zu 98 Teilen aus Luft besteht und nur zu zwei Teilen aus festem Material. Von Letzterem sind gut vier Fünftel Gold, beim Rest handelt es sich um Milchprotein-Fasern, die das Gerüst für ein dreidimensionales Goldgeflecht bilden, das zu einem Großteil aus Poren besteht. Das entspricht 20 Karat Gold.

(Bild: ETH Zürich/Gustav Nyström und Raffaele Mezzenga)

Forscher: "Beinahe so leicht wie Luft"
So gelang es den Forschern, den leichtesten je geschaffenen Goldklumpen herzustellen. "Das sogenannte Aerogel ist tausendmal leichter als ein herkömmliches Goldnugget. Es ist leichter als Wasser und beinahe so leicht wie Luft", erläutert Professor Mezzenga.

Die Wissenschaftler schufen den porösen Stoff, indem sie zunächst Milchproteine erhitzten, um daraus nanometerfeine Proteinfasern (sogenannte amyloide Fibrillen, Anm.) herzustellen. Diese gaben sie in eine Lösung aus Goldsalz. In dieser vernetzten sich die Proteinfasern zu einem Grundgerüst entlang dessen das Gold gleichzeitig zu kleinen Partikeln auskristallisierte und so ein gelartiges Goldfasernetz entstand.

Trocknung als Herausforderung
"Eine der grossen Herausforderungen war, dieses feine Netzwerk zu trocknen, ohne es dabei zu zerstören", erklärt Erstautor Gustav Nyström in der Fachzeitschrift "Advanced Materials". Weil das Trocknen an der Luft die feine Struktur des Goldes beschädigen könnte, wichen die Forscher auf einen schonenden und aufwendigen Trocknungsprozess mithilfe von Kohlendioxid aus.

Das so entstandene neue Material könne dort zum Einsatz kommen, wo bereits heute Gold gebraucht werde, sagt Mezzenga. Die Eigenschaften des Stoffes wie zum Beispiel das geringere Gewicht, der kleinere Materialbedarf oder der poröse Aufbau brächten Vorteile. Der Einsatz in Uhren und Schmuck sind nur eine Möglichkeit.