用塑膠基質取代常見合金金屬，瑞士科學家打造出重量極輕的 18k 金
因美觀與代表的價值，許多人都喜歡購買黃金飾品，然而黃金本身的重量經常會帶來些許「甜蜜的負擔」。好消息是，蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）研究人員已經打造出一種重量極輕的 18K 金，除了能讓飾品在閃亮之於更加輕盈，在電子加工上也具有許多潛在用途。
早在 2015 年，由食品和軟材料教授 Raffaele Mezzenga 帶領的蘇黎世團隊便因為創造出「世界上最輕的黃金」而聞名，當時 Mezzenga 打造的黃金之輕，甚至可以漂浮在卡布奇諾的泡沫上。然而因為材料太不穩定無法加工，團隊決定更進一步深入研究，打造一種可以在現行的多數應用中加工使用的輕質黃金。
在 Mezzenga 指導下，曾是博士後研究員的 Leonie van't Hag 成功創造出一種新的黃金形式，在有著同樣閃亮光澤外觀之餘，又比傳統的 18k 金輕上 5-10 倍。
傳統的 18k 金是由 75% 黃金和 25% 其他金屬組成，以常見的 25% 銅來說，密度約為 15 g/cm³，相較之下，團隊打造的新型黃金密度僅為 1.7 g/cm³，但從定義上來說，它仍然可以被稱做 18k 金。
究竟這種神奇的輕盈感究竟是如何實現的？
從《高級功能材料》（Advanced Functional Materials）上刊載的研究來看，團隊主要是使用蛋白質纖維和聚合物乳膠取代了金屬元素作為基質，在其中嵌入金奈米晶體的薄片，透過製作過程創造無數用肉眼無法察覺的微小氣孔，使材料轉變為最終所需形狀的同時保留 18k 的成分。
據 Mezzenga 的說法，這種新型黃金具有塑膠的材料性質，如果其中一部分掉在堅硬的表面上，聲音聽起來就像一塊塑膠。但從外觀來看，它就像黃金一樣閃爍，可以拋光並加工成所需的形狀。
研究人員甚至可以通過改變金的成分來調整材料硬度，或使用其他塑膠（例如聚丙烯 PP）來代替基質中的乳膠。由於聚丙烯在一些溫度下會液化，用它製成的塑膠黃金將可以模仿黃金的熔化過程，需要的溫度卻低得多。
除此之外，透過控制金奈米粒子的形狀也可以改變材料的顏色；片狀的奈米粒子可以產生典型的黃金光澤，球形粒子則能使材料具有紫羅蘭色（violet）。
團隊認為，新型塑膠黃金除了在製造手錶、珠寶上具有十足潛力，同樣也適用於化學催化、電子應用或屏蔽輻射用途，研究人員已經為其在處理和材料上申請了專利。
「整體來看可以這麼說：新方法讓我們能根據需要的特性，打造出幾乎任何種類的黃金。」
（首圖來源：ETH Zurich / Peter Rüegg）