Comment les éléments de terres rares rendent la technologie moderne possible

Dans l'opéra spatial de Frank Herbert «Dunes», une précieuse substance naturelle appelée «mélange d'épices» incite les gens à naviguer dans le vaste univers pour établir une civilisation interstellaire. Dans la vraie vie sur Terre, un groupe de métaux naturels appelés éléments de terres rares a rendu la technologie moderne possible. La demande pour ces composantes clés de presque tous les produits électroniques modernes augmente fortement.

Terres raresrépondre à des milliers de besoins différents - par exemple, le cérium est utilisé comme catalyseur pour affiner l'huile, tandis quegadoliniumPiège les neutrons dans les réacteurs nucléaires. Mais la capacité la plus importante de ces éléments réside dans leur luminescence et leur magnétisme.

Nous comptons sur des terres rares pour colorer l'écran de notre téléphone intelligent, utilisons la fluorescence pour montrer l'authenticité des billets d'euro et transférer des signaux au fond de la mer à travers des câbles de fibres optiques. Ils sont également nécessaires pour fabriquer certains des aimants les plus forts et les plus fiables au monde. Ils génèrent des ondes sonores dans vos écouteurs, améliorent les informations numériques dans l'espace et modifient la trajectoire des missiles de recherche thermique. Rare Earth promeut également le développement de technologies vertes, telles que l'énergie éolienne et les véhicules électriques, et peut même produire de nouveaux composants de l'ordinateur quantique. Stephen Boyd, chimiste synthétique et consultant indépendant, a déclaré: «Cette liste est sans fin. Ils sont partout

QQ 截图 20230705120656

Les terres rares se réfèrent au lanthanide lutetium et 14 éléments entre le lanthane etyttrium, qui se produisent souvent dans le même dépôt et ont des propriétés chimiques similaires au lanthanure. Ces métaux gris à argent ont généralement une plasticité et des points de fusion et d'ébullition élevés. Leur force secrète réside dans leurs électrons. Tous les atomes ont un noyau entouré d'électrons, qui résident dans une région appelée orbite. Les électrons de l'orbite le plus éloigné du noyau sont des électrons de valence, qui participent à des réactions chimiques et forment des liaisons avec d'autres atomes.

La plupart des lanthanures ont un autre groupe important d'électrons, appelés «électrons F», qui vivent dans la zone dorée près de l'électron de valence mais légèrement près du noyau. Ana de Bettencourt Dias, chimiste inorganique de l'Université du Nevada, Reno, a déclaré: "Ce sont ces électrons F qui provoquent les propriétés magnétiques et luminescentes des éléments de terres rares."

Les terres rares sont un groupe de 17 éléments (indiqué en bleu sur le tableau périodique). Un sous-ensemble d'éléments de terres rares est appelé lanthanure (lutétium, Lu, plus la ligne dirigée parlanthane, La). Chaque élément contient une coquille, contenant généralement des électrons F, ce qui fait que ces éléments ont des propriétés magnétiques et lumineuses.


Heure du poste: juil-05-2023