Pierwiastki ziem rzadkich (REE, rare-earth elements) to pierwiastki z grupy lantanowców i dwa skandowce. Występują one w skałach skorupy ziemskiej i mają szerokie zastosowanie w stopach metali, magnesach czy laserach.
Czytaj też: Kosmiczne cegły na pozaziemskie habitaty. Można je drukować z prostej mieszanki
Obecnie światowym eksporterem i monopolistą są Chiny. Aby nie dopuścić do globalnej zależności od jednego państwa, naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge spróbowali znaleźć alternatywę dla REE. Dokładnie mowa o tych pierwiastkach, które są używane jako wysokowydajne magnesy w samochodach elektrycznych i turbinach wiatrowych. O eksperymencie badaczy dowiadujemy się z informacji prasowej uniwersytetu, a efekty prac opisano na łamach Advanced Science.
Trzeba dodać, że samo wydobycie pierwiastków ziem rzadkich jest wysoce nieekologiczne. Surowca jest niezwykle mało w stosunku do tonażu skał, jaki trzeba wydobyć. Od lat podejmowane są próby ekstrakcji REE ze starych baterii, ze ścieków, a nawet poszukiwania innych minerałów, które mogą zastąpić REE.
Tetrataenit – kosmiczny magnes, który zastąpi pierwiastki ziem rzadkich?
Z pomocą przychodzi nam tetrataenit – stop żelaza i niklu o strukturze krystalicznej. Wykazuje on właściwości magnetyczne bardzo podobne do tych prezentowanych przez pierwiastki ziem rzadkich. Jest jednak jeden kluczowy problem. Tetrataenit występuje tylko w meteorytach i tworzy się przez miliony lat.
Niemniej badacze spróbowali stworzyć w warunkach laboratoryjnych sztuczny odpowiednik tego „kosmicznego magnesu”. Odkryli, że w próbkach z meteorytu poza żelazem i niklem występuje także fosfor. Tworząc mieszaninę z tych trzech składników doprowadzili do błyskawicznego powstania tetrataenitu!
Czytaj też: Ten materiał przypomina plastik i przewodzi prąd niczym metal. Jak się zachowuje?
Przełomowe jest to, że niepotrzebna była żadna specjalistyczna technologia. Stop powstał w piecu w kilka sekund i wykazywał te same cechy, co jego naturalny wzorzec. Czy nowy „kosmiczny magnes” odmieni teraz wiele urządzeń elektronicznych bazujących na magnetycznych materiałach? Potrzebne są dodatkowe badania, które sprawdzą skuteczność materiału, ale jak na razie widzimy – początki są już bardzo obiecujące.