Gold herzustellen ist den Alchemisten der frühen Neuzeit nie gelungen. Dafür fanden sie viele interessante Methoden, aus Gold deutlich weniger Gold zu machen – zum Beispiel, indem sie es in die Luft sprengten. Das im Jahr 1585 erstmals erwähnte »aurum fulminans«, heute meist als Knallgold bezeichnet, gibt bis heute Rätsel auf. Es bildet sich bei verschiedenen Reaktionen von Goldsalzen mit Ammoniak oder Ammoniumchlorid, hat je nach Herstellungsbedingungen sehr unterschiedliche Farben und niemand weiß, was da eigentlich für ein Stoff entsteht. Einig sind sich jedoch alle Quellen darüber, dass Knallgold bei der kleinsten Provokation heftig explodiert – und dass es einen ebenfalls mysteriösen purpurfarbenen Rauch erzeugt.

Ebenso wie die Struktur des Knallgolds war auch die Farbe des Rauchs jahrhundertelang ein Rätsel. Das allerdings ist nun wohl aufgeklärt. In einer jetzt erschienenen Vorabveröffentlichung bestätigt ein Team um Simon R. Hall von der University of Bristol eine lang gehegte Vermutung: Demnach enthält der Rauch Nanopartikel aus metallischem Gold, die intensiv rot gefärbt sind. Die Arbeitsgruppe hielt einen Probenträger eines Elektronenmikroskops in den purpurnen Rauch, so dass sich einige der Teilchen an dem Drahtgitter niederschlugen. Unter dem Mikroskop erwiesen sich die Rauchteilchen tatsächlich als einige dutzend Nanometer messende Kugeln. Der entscheidende Nachweis: Das Mikroskop zeigt die einzelnen Atomlagen in den Partikeln. Und deren Abstand entspricht exakt dem in metallischem Gold.

Dass die Farbe von Goldnanopartikeln stammt, ist keine große Überraschung. Es ist seit geraumer Zeit bekannt, dass Lösungen von Nanogold in Wasser oder Glas intensiv rot sind. Ursache ist eine von den elektrischen und magnetischen Feldern des Lichts hervorgerufene gemeinsame Schwingung der Elektronen im Gold, die man als Oberflächenplasmonenresonanz bezeichnet. Durch diesen Quanteneffekt können die Teilchen abhängig von der Frequenz mit dem Licht wechselwirken, obwohl sie viel kleiner sind als die Wellenlänge des Lichts. Die genaue Farbe hängt von der Größe und Form der Teilchen ab.

Damit bleibt nur noch zu klären, was Knallgold selbst eigentlich ist. Indizien deuten darauf hin, dass es sich um Kettenmoleküle handelt, die neben Gold sehr viel Stickstoff enthalten. Das herauszufinden wird allerdings nicht einfach – die Strukturen von Polymeren sind ohnehin nicht ganz einfach aufzuklären, und schon gar nicht, wenn sie dauernd in die Luft fliegen.