Unikalus atradimas, kuris gali išspręsti mineralų krizę - mokslininkai taip sumaišė įprastus mineralus, kad jų savybės nenusileidžia retiesiems ir brangiesiems metalams  ()

Elektronikos prietaisai yra įmanomi tik dėka elementų, kurie vadinami retaisiais žemės elementais. Kaip jau galima spręsti iš šios grupės pavadinimo, pastarieji elementai yra reti bei brangūs. Bet galbūt viskas pasikeis. Grupė mokslininkų teigia radę būdą, kaip sujungti įprastus elementus, kuriuos būtų galima panaudoti elektronikoje, saulės panelėse ir kitose srityse.

Tam, kad sukurtume elektronikos prietaisą – kuriais dabar naudojamės kasdien – reikia įvairių rūšių brangiųjų metalų. Deja, daugelį šių reikalingų elementų yra sunku surasti, o radus – išgauti. Todėl jie yra brangūs ir jau dabar kelia nerimą nuo elektromobilių gamintojų iki visos elektronikos pramonės.

„Esame pavojuje, nes kai kurie iš šių [retųjų] elementų gali baigtis. Juos sunku perdirbti ir mus spaudžia tiekimo apribojimai“, - sakė tyrimo autorius Roy’us Clarke’as. „Technologijos negali pasikliauti kažkuo, kas baigsis po 10-20 metų.“

Tokios įmonės, kaip „Honda“ bei „Samsung“ ieško būdų, kaip perdirbti šiuos retuosius elementus. Mokslininkai taip pat stengiasi rasti sprendimus, kurie leistų atgauti vertingus elementus ir spręsti didėjančią elektronikos atliekų problemą.

Nors tokios iniciatyvos yra naudingos ir reikalingos, bet gal galima būtų rasti pigesnį ir paprastesnį būdą? Naujoje studijoje mokslininkai ir bando rasti tą išeitį.

Periodinėje cheminių elementų lentelėje visi elementai išdėstyti stulpeliais ir sudaro grupes. Elementai, dažnai naudojami elektronikoje, pavyzdžiui: indis ir galis, yra iš IIIA grupės. Pastarieji dar vadinami retaisiais žemės elementais. Tačiau mokslininkai nustatė, kad gretimų grupių elementų kombinacijos gali suteikti „daug naudingų retųjų žemės elementų savybių“.

Tyrėjai panaudojo MBE techniką, kad gautų plonasluoksnės formos junginius, kuriuos sudaro atominiu tikslumu išdėlioti elementų sluoksniai.

Pasinaudojusi šia technika, tyrėjų komanda sugebėjo pagaminti junginį į kurį įeina IIB, IVA ir VA grupės elementai: cinkas, alavas ir azotas. Visi šie elementai yra pigesni ir plačiau paplitę, tačiau gautas naujasis junginys pasižymi labai panašiomis savybėmis, kurias geba užtikrinti retieji žemės elementai.

Taip pat tyrėjai teigia, kad „naujasis junginys sugeba surinkti energiją iš Saulės spinduliuotės bei išskirti šviesą, o tai reiškia, kad jis gali būti panaudotas, gaminant pigesnius saulės elementus, LED šviestuvus ir ekranus“. O jei cinkas pakeičiamas magniu, esamos šviesos diapazonas patenka į mėlynos ir ultravioletinės spektro dalis.

Tyrėjai taip pat nustatė ir tai, kad naujos medžiagos yra lengvai derinamos ir, norint, kad komponentai būtų jautresni tam tikram šviesos bangos ilgiui, jas galima keisti bet kuriame etape. Pavyzdžiui, su šiais junginiais pagaminti šviesos diodai gali būti sureguliuoti taip, kad būtų skleidžiamos tam tikros šviesos spalvos.

„Kai apšviečiate namą ar biurą, norite turėti galimybę reguliuoti šviesos šilumą (temperatūrą), dažnu atveju imituojant natūralios Saulės apšvietimą“, - sako Clarke’as. „Šie nauji II-IV-V junginiai leistų jums tai padaryti“.

Plačiau su tyrimo rezultatais galite susipažinti moksliniame žurnale „Physical Review Letters“.

Aut. teisės: Technologijos.lt
Autoriai: Darius Verbickas

(50)
(0)
(50)

Komentarai ()