Wetenschappers zoeken vervanging voor zeldzame aardmetalen door gemeenschappelijke elementen te combineren

Alle moderne elektronica zou simpelweg niet mogelijk zijn zonder het gebruik van componenten op basis van zeldzame aardmetalen.

Maar zoals de naam al aangeeft, komen zeldzame aardelementen niet zo vaak voor in de natuur en is de winning ervan vrij duur.

Hoe we een alternatief vonden voor zeldzame aardematerialen

Een gezamenlijk onderzoeksteam uit Michigan, Lorraine en Canterbury heeft een manier ontdekt om gemeenschappelijke elementen onderling en dergelijke te combineren Zo heb ik verbindingen verkregen die, door hun eigenschappen, heel goed in staat zijn om zeldzame aardmetalen componenten volledig te vervangen in de elektronica van de toekomst.

Als we kijken naar het periodiek systeem van Mendelejev, zullen we zien dat materialen zoals indium en gallium (componenten die vaak in moderne micro-elektronica worden gebruikt) behoren tot de derde groep. Het wordt ook wel zeldzame aardmetalen genoemd.

Om verbindingen te verkrijgen die op geen enkele manier inferieur zijn aan zeldzame aardmetalen, werd moleculaire bundelepitaxie (MBE) toegepast. En een verbinding werd verkregen in de vorm van dunne films door elementen op elkaar te leggen met atomaire precisie.

Dankzij deze benadering was het mogelijk om een ​​verbinding te verkrijgen met behulp van elementen uit de groepen II, IV, V, waaronder zink, tin en stikstof.

Al deze metalen zijn onvergelijkbaar goedkoper en veel toegankelijker dan zeldzame-aardcomponenten, en de op hun basis verkregen verbindingen zijn op geen enkele manier slechter in hun eigenschappen dan hun zeldzame analogen.

Zo werd er bijvoorbeeld een compound verkregen die zowel een lichtstroom kan uitzenden als absorberen, waardoor het kan worden gebruikt in zonnepanelen en LED-lampen van een nieuw type.

En als je zink vervangt door magnesium in de nieuwe verbinding, verschuift de lichtstroom naar de blauwe en ultraviolette gebieden van het spectrum.

Bovendien is in de loop van talrijke experimenten gebleken dat de parameters van de verkregen componenten goed kunnen worden aangepast door bepaalde onzuiverheden toe te voegen.

Wat zijn de vooruitzichten om te openen

De mogelijkheid om de parameters van de verkregen legeringen te verfijnen, biedt brede perspectieven het gebruik van nieuwe materialen in de meest uiteenlopende industrieën: van verlichting tot componenten supercomputers.

Als je het materiaal leuk vond, dan vinden we het leuk, abonneer je en reageer.