„Kozmický magnet“ vytvorený v laboratóriu je veľkou nádejou pre celé odvetvie elektrotechniky

Prvky vzácnych zemín sú kľúčovou súčasťou elektronických a mechanických zariadení, ibaže ich je nedostatok. Vedci teraz našli spôsob, ako vytvoriť sľubnú alternatívu – „kozmický magnet“, ktorý sa v meteoritoch bežne tvorí milióny rokov, no teraz ho možno pripraviť v laboratóriu za niekoľko sekúnd. Vysokovýkonné magnety, ktoré sú veľmi dôležité pre všetko od veterných turbín až po elektrické autá, vyžadujú prvky vzácnych zemín.

Hoci tie v zemskej kôre nie sú v skutočnosti zriedkavé, je ťažké ich vyťažiť a ich produkcia sa v súčasnosti sústreďuje v Číne, čo vedie k obavám o dodávky. Preto sa naliehavo hľadajú alternatívne materiály. Vedci jednak skúmali spôsoby, ako recyklovať vzácne zeminy zo starých batérií a elektroniky či extrahovať ich z nových zdrojov, ako je odpadová voda, jednak sa snažili nájsť bežnejšie minerály, ktoré by mohli plniť podobné funkcie.

V novej štúdii cambridgeskí vedci skúmali sľubnú alternatívu nazývanú tetrataenit. Tento minerál je zliatina železa a niklu usporiadaná do vrstvenej kryštalickej štruktúry, ktorá mu dáva magnetické vlastnosti podobné magnetom vzácnych zemín. Výhodné je, samozrejme, to, že železo a nikel sú oveľa ľahšie dostupné. Problémom je, že tetrataenit je zložité nájsť.

Väčšinou sa vyskytuje vo vzorkách meteoritov a predpokladá sa, že sa tam tvoril milióny rokov. Predchádzajúce pokusy o jeho umelú výrobu v laboratóriu boli síce úspešné, ale tieto techniky nie sú uskutočniteľné vo veľkom rozsahu. Pri podrobnejšom skúmaní vzoriek tetrataenitu tím zistil, že v zmesi sa nachádza fosfor, ktorý pomáha urýchliť usporiadanie atómov železa a niklu do komínovej štruktúry.

Zmiešali teda železo, nikel a fosfor v určitých množstvách a zistili, že tetrataenit sa vytvoril až o 15 rádov rýchlejšie – v podstate za niekoľko sekúnd. Pritom nebolo potrebné žiadne špeciálne spracovanie: jednoducho zliatinu roztavili, naliali do formy a mali k dispozícii tetrataenit. Tím tvrdí, že tento objav by mohol viesť k životaschopnej alternatíve k magnetom zo vzácnych zemín. Výskum bol uverejnený v časopise Advanced Science.

Zdroj: newatlas.com.