У пошуках альтернативи рідкоземельним металам – ключовим компонентам сучасних технологій – вчені звернули увагу на тетратеніт. Це рідкісний сплав, уперше знайдений у метеориті, який може стати революційним рішенням для виробництва електроніки та сучасної техніки, і навіть запропонувати альтернативу рідкоземельним металам. Вченим вдалося штучно синтезувати цей метал.
27 червня 1966 року над містом Сент-Северен у Франції пронісся метеорит вагою 113,4 кг, який незабаром впав на землю, залишивши після себе воронку глибиною близько 61 см і шириною 76 см. Дослідники з Національного музею природної історії Франції (NMNH) виявили в цьому метеориті рідкісний метал – тетратеніт.
Тетратеніт – це метал із тетрагональною структурою, що складається з теніту, сплаву нікелю і заліза. Його властивості схожі з властивостями рідкоземельних металів, що використовуються для створення потужних магнітів, які застосовують у споживчій електроніці, електромобілях, військовій техніці та системах відновлюваної енергетики. “Рідкоземельні метали йдуть в абсолютно життєво важливі сегменти промисловості та технологій. Вони є ключовими компонентами для обчислювальної техніки, а також для всіх нових технологій, які служать паливом або підтримкою енергетичного переходу”, – заявив Аріель Коен, старший науковий співробітник Атлантичної ради (Atlantic Council).
У 2022 році команда з Університету Кембриджа під керівництвом Ліндсі Грір оголосила про синтез тетратеніту із заліза та нікелю – одних із найпоширеніших металів на Землі. Цей штучно створений метал може замінити рідкоземельні метали, такі як неодим і празеодим, у майбутньому.
Майже одночасно з цим інженери з Північно-Східного університету (NEU) в Бостоні також заявили про свій метод виробництва тетратеніту. Їхній метод, розроблений під керівництвом доктора філософії та професора хімічного машинобудування Лори Льюїс, був аналогічним методу Грір, але з однією відмінністю: у процесі охолодження розплаву команда Льюїс застосовувала “екзистенціальну напругу”, що дало змогу атомам усередині утворити тетрагональні структури, характерні для тетратеніту.
Попит на рідкісноземельні метали зростає, а їхній видобуток відбувається лише в кількох місцях у світі та пов’язаний з екологічними ризиками. Китай контролює 70% світового виробництва рідкоземельних металів і погрожує скоротити його постачання недружнім країнам.
Однак завдяки дослідженням учених, які синтезували тетратеніт, цей метал може стати реальною альтернативою рідкоземельним металам і запропонувати екологічно чисту альтернативу. Льюїс підкреслює: “Це більше, ніж просто дефіцит. Тому що методи, необхідні для перероблювання видобутої із землі руди, дійсно екологічно небезпечні, я б сказала, навіть шкідливі”.
Промислове виробництво тетратеніту залишається складним завданням, яке вчені поки ще тільки намагаються вирішити. Попри значні успіхи в лабораторних умовах, наразі дослідницькі групи, включно з командою Грір і Льюїс, здатні отримувати лише мікроскопічні кількості цього унікального металу. Грір з оптимізмом дивиться в майбутнє, але також визнає, що шлях від лабораторних експериментів до масового виробництва тетратеніту ще довгий і вимагає додаткових досліджень та інновацій.
Тетратеніт може стати ключем до створення стійкішого та екологічно безпечнішого майбутнього в галузі виробництва електроніки та технологій. Якщо вчені зможуть подолати технічні перешкоди, пов’язані з його виробництвом, цей метал може змінити глобальні ланцюжки поставок і зменшити залежність від рідкоземельних металів. Можливо, відповідь на наші технологічні та екологічні виклики прийшла просто з космосу.
Читайте також: