Οι επιστήμονες αναζητούν αντικαταστάσεις για μέταλλα σπάνιων γαιών συνδυάζοντας κοινά στοιχεία
Όλα τα μοντέρνα ηλεκτρονικά απλά δεν θα ήταν δυνατά χωρίς τη χρήση εξαρτημάτων που βασίζονται σε σπάνια μέταλλα.
Αλλά όπως υποδηλώνει το όνομα, τα στοιχεία της σπάνιας γης δεν είναι τόσο κοινά στη φύση, και η εξαγωγή τους είναι αρκετά ακριβή.
Πώς βρήκαμε μια εναλλακτική λύση για τα υλικά σπάνιων γαιών
Μια κοινή ερευνητική ομάδα από το Μίσιγκαν, τη Λωρραίνη και το Καντέρμπουρυ ανακάλυψε έναν τρόπο να συνδυάσει κοινά στοιχεία μεταξύ τους και παρόμοια Έτσι, απέκτησα ενώσεις που, από τις ιδιότητές τους, είναι αρκετά ικανές να αντικαταστήσουν πλήρως τα εξαρτήματα σπάνιων γαιών στα ηλεκτρονικά του μέλλοντος.
Αν κοιτάξουμε τον περιοδικό πίνακα του Μεντελέγιεφ, θα δούμε ότι υλικά όπως το ίνδιο και το γάλλιο (τα συστατικά που χρησιμοποιούνται συχνά στη σύγχρονη μικροηλεκτρονική) ανήκουν στο τρίτο ομάδα. Αναφέρεται επίσης ως μέταλλα σπάνιων γαιών.
Προκειμένου να ληφθούν ενώσεις που δεν είναι καθόλου κατώτερες από τα μέταλλα σπάνιων γαιών, εφαρμόστηκε επιταξία μοριακής δέσμης (ΜΒΕ). Και μια σύνδεση επιτεύχθηκε με τη μορφή λεπτών μεμβρανών με την τοποθέτηση στοιχείων το ένα πάνω από το άλλο με ατομική ακρίβεια.
Χάρη σε αυτήν την προσέγγιση, ήταν δυνατόν να ληφθεί μια ένωση χρησιμοποιώντας στοιχεία από τις ομάδες II, IV, V, που περιλαμβάνουν ψευδάργυρο, κασσίτερο και άζωτο.
Όλα αυτά τα μέταλλα είναι ασύγκριτα φθηνότερα και πολύ πιο προσιτά από τα συστατικά σπάνιων γαιών και οι ενώσεις που λαμβάνονται βάσει αυτών δεν είναι καθόλου κατώτερες από τις ιδιότητές τους από τα σπάνια ανάλογα τους.
Έτσι, για παράδειγμα, αποκτήθηκε μια ένωση που μπορεί να εκπέμψει και να απορροφήσει μια φωτεινή ροή, η οποία επιτρέπει τη χρήση της σε ηλιακούς συλλέκτες και λαμπτήρες LED ενός νέου τύπου.
Και αν αντικαταστήσετε τον ψευδάργυρο με μαγνήσιο στη νέα ένωση, τότε η φωτεινή ροή μετατοπίζεται στις μπλε και υπεριώδεις περιοχές του φάσματος.
Επιπλέον, κατά τη διάρκεια πολυάριθμων πειραμάτων, βρέθηκε ότι οι παράμετροι των λαμβανόμενων συστατικών μπορούν να ρυθμιστούν καλά προσθέτοντας ορισμένες ακαθαρσίες.
Ποιες είναι οι προοπτικές ανοίγματος
Η ικανότητα βελτιστοποίησης των παραμέτρων των κραμάτων που λαμβάνονται ανοίγει ευρείες προοπτικές τη χρήση νέων υλικών στην ευρύτερη γκάμα βιομηχανιών: από φωτισμό έως εξαρτήματα υπερυπολογιστές.
Αν σας άρεσε το υλικό, μας αρέσει, εγγραφείτε και σχολιάστε.