Нов синтетичен материал дава надежди за преодоляване на зависимостта на електронната индустрия от редкоземните метали (снимка: CC0 Public Domain)
Производството на електронни устройства е силно зависимо от някои редкоземни метали. Затова технологичната индустрия е в постоянно търсене на техни алтернативи, които могат да ѝ осигурят независимост от доставчиците на суровини и суверенитет в по-широкия смисъл. В нови разработки учени синтезират тетратенит – това е метеоритна сплав с потенциал да замени редкоземните метали и да промени света на технологиите.
В търсене на алтернатива на редкоземните метали – ключови компоненти на съвременната електроника – учените насочиха вниманието си към тетратенита. Става въпрос за рядка сплав, открита за първи път в метеорит, която може да революционизира производството на електроника. Сега един изследователски екип успя изкуствено да синтезира този метал, съобщи Popular Mechanics.
На 27 юни 1966 г. 113,4-килограмов метеорит прелита над град Сен Северин във Франция и пада на земята, оставяйки след себе си фуния с дълбочина около 61 см и ширина 76 см. Изследователи от Националния природонаучен музей на Франция (NMNH) откриха в останките от този метеорит рядък метал – тетратенит.
Тетратенитът е метал с тетрагонална структура, състоящ се от таенит, сплав от никел и желязо. Свойствата му са подобни на тези на редкоземните метали, използвани за създаване на мощни магнити за потребителската електроника, електромобилите, военното оборудване и системите за възобновяема енергия.
„Редкоземните метали навлизат в абсолютно жизненоважни сегменти на индустрията и технологиите. Те са ключови компоненти за компютрите, както и за всички нови технологии, които захранват или поддържат енергийния преход”, казва Ариел Коен, старши сътрудник в Атлантическия съвет.
През 2022 г. екип от университета в Кеймбридж, ръководен от Линдзи Гриър, обяви синтеза на тетратенит от желязо и никел, едни от най-разпространените метали на Земята. В бъдеще този изкуствен метал може да замени редкоземни метали като неодим и празеодим.
Почти едновременно инженери от Североизточния университет (NEU) в Бостън също обявиха метод за производство на тетратенит, разработен под ръководството на Лора Луис, доктор на науките и професор по химическо инженерство. Методът е подобен на този на Гриър, но с една разлика: в процеса на охлаждане на стопилката екипът на Луис прилага „екзистенциално напрежение”, което позволява на атомите вътре да образуват тетрагонални структури, характерни за тетратенита.
Търсенето на редкоземни метали нараства, а добивът им се извършва само на няколко места в света и е свързан с рискове за околната среда. Китай контролира 70% от световното производство на редкоземни метали и заплашва да намали доставките им за недружелюбни страни.
Въпреки това, благодарение на изследванията на учените, които са синтезирали тетратенит, този метал може да се превърне в истинска алтернатива на редкоземните метали, при това екологична. „Това е нещо повече от дефицит, тъй като методите, необходими за обработка на рудата, добита от земята, са наистина опасни за околната среда, дори бих казал вредни”, казва Луис за проблема с редкоземните метали.
Промишленото производство на тетратенит остава предизвикателство, което учените все още се опитват да разрешат. Въпреки значителния напредък в лабораториите, изследователските екипи, включително на Гриър и Луис, в момента могат да произвеждат само микроскопични количества от този уникален метал. Гриър е оптимист за бъдещето, но също така признава, че пътят от лабораторните експерименти до масовото производство на тетратенит все още е дълъг и изисква повече изследвания и иновации.
Тетратенитът може да бъде ключът към създаване на по-устойчиво и екологично производството на електроника. Ако учените успеят да преодолеят техническите пречки, свързани с производството му, металът може да промени глобалните вериги на доставки и да намали зависимостта от редкоземни метали. Може би отговорът на технологичните и екологични предизвикателства идва директно от космоса.
За момента учените са синтезирали микроскопични количества от материала. Да не се окаже, че направата му в по-големи дози е толкова лесна, колкото направата на диаманти? Та така диамантите са само евтин въглерод, но това никак не ги прави лесни и евтини за синтезиране.
Писано е метеоритна сплав така че се разбира добив от метеорити.
“Тетратенитът е метал с тетрагонална структура, състоящ се от таенит, сплав от никел и желязо.”
Никел и желязо, колкото искаш.
От къде ще събират големи индустриални количества от паднали метеорити по Земята?