O.S.E.L. - „Kosmický magnet“ tetrataenit je slibnou alternativou vzácných zemin
 „Kosmický magnet“ tetrataenit je slibnou alternativou vzácných zemin
Vědci si doposud mysleli, že vzácný tetrataenit, magnetický minerál tvořený železem a niklem a známý převážně jen z meteoritů, vzniká za nějakých exotických podmínek a po velmi dlouhou dobu. Teď se ale ukázalo, že při správném složení, které zahrnuje i určité množství fosforu, lze tetrataenit vyrobit za 15 sekund. Mohla by to být tvrdá rána čínskému monopolu na vzácné zeminy.

Tetrataenit z meteoritu v Mexiku. Kredit: Robert M. Lavinsky.
Tetrataenit z meteoritu v Mexiku. Kredit: Robert M. Lavinsky.

Dnešní dobu do značné míry pohánějí prvky vzácných zemin. Bývají klíčovou součástí elektronických i mechanických zařízení. Dvojnásobně to platí pro zelené technologie, které často velmi závisejí na výkonných magnetech, v nichž se uplatňují vzácné zeminy. Jenže, i když jsou vzácné zeminy ve skutečnosti v zemské kůře docela hojné, jejich těžba bývá velmi obtížná. V současnosti je produkce vzácných zemin koncentrovaná v Číně, což je značný geopolitický problém.

 

Lindsay Greer. Kredit: University of Cambridge.
Lindsay Greer. Kredit: University of Cambridge.

Lindsay Greer z britské University of Cambridge uvádí, že ložiska vzácných zemin se sice nacházejí i jinde než v Číně, ale jejich těžba není snadná. Těžební operace mívají brutální vliv na široké okolí, protože je nutné vytěžit značné množství materiálu. Jak vliv Číny, tak i značné dopady na životní prostředí představují naléhavou výzvu pro materiálové vědce, aby hledali nějaké alternativy. Možností je vícero. Například recyklace prvků vzácných zemin ze starých baterií a elektroniky, těžba z nových zdrojů, jako je mořská voda anebo třeba pátrání po minerálech, které mají potřebné vlastnosti.

 

Logo. Kredit: University of Cambridge.
Logo. Kredit: University of Cambridge.

Greer nedávno vedl tým odborníků, kteří v tomto směru zkoumali pozoruhodný minerál tetrataenit. Je to vlastně slitina železa a niklu, která má shodou okolností podobné magnetické vlastnosti jako magnety ze vzácných zemin. Problém je ale v dostupnosti tetrataenitu. Železo a nikl jsou sice na Zemi velmi běžné, ale tetrataenit je nesmírně vzácný. Obvykle se nachází v meteoritech. Další věc je, že pokusy o syntézu tetrataenitu v laboratoři doposud selhávaly.

 

V rámci nového výzkumu badatelé prozkoumali vzorky tetrataenitu z meteoritů a zjistili, že kromě železa a niklu obsahují i určité množství fosforu. Poté uspořádali experiment, v němž smíchali železo, nikl a fosfor v poměru, jaký nalezli v meteoritickém tetrataenitu. Výsledkem byl neuvěřitelně rychlý vznik tetrataenitu, který netrval miliony let, jak si vědci původně mysleli, ale 15 sekund.

##seznam_reklama##

 

Jak se ukázalo, postup nevyžaduje žádné zvláštní kroky. Tři zmíněné prvky se roztaví, aby vytvořily slitinu, výsledná směs se nalije do formy a vznikne tetrataenit. Odborníci přitom byli až doposud přesvědčeni, že vznik tetrataenitu vyžaduje něco extrémního, něco kosmického, plus velmi dlouhou dobu. Byl to ale omyl. Greerův tým v tetrataenitu objevil životaschopnou alternativu k magnetům s prvky vzácných zemin. Pokud se tento úspěch potvrdí, mohl by to být důležitý průlom.

 

Literatura

New Atlas 25. 22. 2022.

Advanced Science online 25. 10. 2022.


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:26.10.2022