Al hablar de tierras raras, estas hacen referencia a un conjunto de elementos que no se encuentran en la naturaleza fácilmente, teniendo además la capacidad de disolverse en ácido; de ahí que sean catalogados bajo el término de tierra, palabra que era asignada antiguamente a los óxidos.
Cabe mencionar que las tierras raras son usadas en la fabricación de dispositivos electrónicos y mecánicos, aunque actualmente se han vuelto escasos debido a su alta demanda en estos mercados.
Pensando en esto, un equipo de científicos se dieron a la tarea de idear una solución que resulta prometedora. Se trata de un imán cósmico, el cual puede requerir millones de años para formarse dentro de un meteorito, pero para esta ocasión no se ha necesitado más que un laboratorio y segundos para lograrlo.
El problema con las tierras raras
Cabe mencionar que las tierras raras son usadas también en el desarrollo de elementos enmarcados dentro de tecnologías más ecológicas, como imanes de alto rendimiento, turbinas eólicas, coches eléctricos, entre otros. Sin embargo, su extracción resulta difícil, y por ser China el país donde se concentra su producción actualmente, se han generado problemas de suministro. Al respecto, el investigador principal del estudio profesor Lindsay Greer ha señalado lo siguiente:
Existen depósitos de tierras raras en otros lugares, pero las operaciones mineras son muy perturbadoras: hay que extraer una enorme cantidad de material para obtener un pequeño volumen de tierras raras […] Entre el impacto medioambiental y la fuerte dependencia de China, se ha producido una búsqueda urgente de materiales alternativos que no requieran tierras raras.
Esto hizo que los científicos se dieran a la tarea de investigar métodos que permitan el reciclaje de las tierras raras presentes en las baterías y aparatos electrónicos antiguos.
Así también, se busca extraer tierras raras que puedan estar en aguas residuales, así como comprobar si existen minerales comunes que puedan desempeñar funciones similares a las de estos elementos.
La solución propuesta
Fue así que en este nuevo estudio los investigadores consiguieron crear algo llamado tetrataenita, una aleación de hierro y níquel dispuestas en una estructura cristalina apilada que le dota a estos de propiedades magnéticas similares a las de los imanes hechos a partir de tierras raras.
Tomando en cuenta que el hierro y el níquel constituyen minerales mucho más sencillos de conseguir esta hazaña supone una gran ventaja.
Encontrar tetrataenita es una tarea difícil, ya que esta aparece principalmente en muestras de meteoritos en la cual tarda millones de años para completar su formación. Y pese a que los intentos de producir este mineral artificialmente en el laboratorio dieron resultado, desafortunadamente las técnicas usadas para lograrlo no son escalables.
Al momento de llevar a cabo el análisis de las muestras de meteorito de tetrataenita, el equipo descubrió fósforo presente en la mezcla, el cual contribuyó a acelerar la disposición de los átomos de hierro y níquel en la estructura de la pila. A partir de este los investigadores tomaron dosis específicas de hierro, niquel y fosforo, las mezclaron y notaron que la tetrataenita llevaba a cabo su formación hasta 15 órdenes de magnitud más rápido, es decir, segundos.
Si bien aún se requiere seguir trabajando en este descubrimiento, se espera que con el tiempo este pueda convertirse en una alternativa viable a los imanes de tierras raras.
☞ El artículo completo original de Alexander Alvarado lo puedes ver aquí
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