1925 年 10 月 28 日,当英国考古学家兼埃及古物学家霍华德·卡特 (Howard Carter) 首次展示图坦卡蒙的陪葬面具时,他对其惊人的状况感到震惊。在被锁在埃及帝王谷的一座坟墓里三千多年之后,这位年轻法老的金色脸庞似乎几乎没有受到时间的影响。
卡特形容这款面具“平静而美丽”,对其复杂的工艺和完美的光泽感到惊叹。如今,这件标志性的文物在吉萨大埃及博物馆展出,看起来仍然光彩夺目。现在,得益于杜兰大学的新研究,科学家们终于更详细地了解了为什么黄金可以保持完整,似乎永远不变。

在学术期刊上发表的一项研究中 体检信杜兰大学的研究人员发现,黄金的抗变色性不仅仅在于它是一种化学稳定的“贵金属”。秘密在于金表面原子水平上发生的情况。
研究人员表示,金表面的原子会自然地重新排列成非常紧密的保护图案。这些微观结构显着抑制了与氧气的反应——抑制了十亿到万亿倍。从本质上讲,黄金创造了自己的超薄原子屏蔽,可以在氧化开始之前就防止氧化。
“人们普遍认为黄金不会变色只是因为它与氧气没有强烈的相互作用,”杜兰大学化学工程副教授马修·蒙特莫尔说。 “我们所展示的是,对于两种最常见类型的金表面,表面上的原子会以一种使金更耐氧化的方式重新排列。”
蒙特莫尔和博士后研究员桑图·比斯瓦斯利用复杂的计算机模拟研究了氧分子遇到金表面时的行为。如果没有原子重排,氧会更容易分解并与金属结合。但表面紧密组织的几何形状使氧气几乎无处可发生反应。
这在一定程度上解释了为什么图坦卡蒙的面具(大约在公元前 1323 年由 23 克拉黄金与少量铜合金制成)至今仍保持其壮观的光泽。黄金的天然耐腐蚀能力得益于坟墓干燥、密封的环境,但最近发现的原子“自卫系统”揭示了为什么金属本身几乎保持不变。
这些发现不仅加深了我们对古代宝藏的理解,而且还可能影响现代技术。黄金已经在化学制造和污染控制中使用的电子和工业催化剂中发挥着关键作用。科学家们现在相信,操纵黄金的表面结构可以使其在能源和环境应用中更加有用。
图片来源:图坦卡蒙葬礼面具的照片(裁剪和完整图像),Tarekheikal 拍摄,CC BY-SA 4.0,来自 Wikimedia Commons。
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