אדמה נדירה מקדמת את התהליך של אינטליגנציה דלת פחמן

העתיד הגיע, ואנשים התקרבו בהדרגה לחברה ירוקה ודלת פחמן.אדמה נדירהאלמנטים ממלאים תפקיד חשוב בייצור כוח רוח, רכבי אנרגיה חדשים, רובוטים חכמים, ניצול מימן, תאורה חסכונית באנרגיה וטיהור פליטה.

אדמה נדירההוא כינוי כולל ל-17 מתכות, כוללאיטריום, סקנדיום, ו-15 יסודות לנתניד. מנוע ההנעה הוא מרכיב הליבה של רובוטים חכמים, ופעילותו המשותפת מושגת בעיקר על ידי מנוע ההנעה. מנועי סרוו סינכרוניים מגנט קבוע הם הזרם המרכזי, הדורשים יחס הספק למסה גבוה ויחס אינרציה מומנט, מומנט התחלה גבוה, אינרציה נמוכה וטווח מהירויות רחב וחלק. מגנטים קבועים ניאודימיום מברזל בורון בעלי ביצועים גבוהים יכולים להפוך את תנועת הרובוט לקלה יותר, מהירה יותר וחסונה יותר.

ישנם גם יישומים דלי פחמן רבים שלכדורי אדמה נדיריםבתחום הרכב המסורתי, כגון קירור זכוכית, טיהור פליטה ומנועי מגנט קבועים. במשך זמן רב,צריום(Ce) שימש כתוסף בזכוכית לרכב, מה שלא רק מונע קרניים אולטרה סגולות אלא גם מוריד את הטמפרטורה בתוך המכונית, ובכך חוסך בחשמל למיזוג אוויר. כמובן, הדבר החשוב ביותר הוא טיהור גזי פליטה. נכון לעכשיו, מספר רב שלצריוםחומרי טיהור גזי פליטה של ​​אדמה נדירה מונעים למעשה כמות גדולה של גז פליטה של ​​הרכב להיפלט לאוויר. ישנם יישומים רבים של אדמה נדירה בטכנולוגיות ירוקות דלת פחמן.

כדורי אדמה נדיריםנמצאים בשימוש נרחב מכיוון שיש להם תכונות תרמו-אלקטריות, מגנטיות ואופטיות מצוינות. המבנה האלקטרוני המיוחד מעניק ליסודות אדמה נדירים תכונות עשירות וצבעוניות, במיוחד מאזאדמה נדירהלאלמנטים יש תת-שכבת אלקטרונים 4f, המכונה לפעמים גם "רמת האנרגיה". תת-שכבת האלקטרונים 4f לא רק בעלת 7 רמות אנרגיה נפלאות, אלא גם בעלת שני כיסויי הגנה "ברמת אנרגיה" של 5d ו-6s בפריפריה. 7 רמות האנרגיה הללו הן כמו בובות דלעת יהלומים, מגוונות ומרגשות. האלקטרונים הבלתי מזווגים בשבע רמות האנרגיה לא רק מסתובבים את עצמם, אלא גם מסתובבים סביב הגרעין, יוצרים מומנטים מגנטיים שונים ומייצרים מגנטים עם צירים שונים. שדות מיקרו מגנטיים אלו נתמכים על ידי שתי שכבות של כיסויי הגנה, מה שהופך אותם למגנטים מאוד. מדענים משתמשים במגנטיות של מתכות אדמה נדירות כדי ליצור מגנטים בעלי ביצועים גבוהים, המקוצרים כ"מגנטים קבועים לאדמה נדירה". המאפיינים המסתוריים שלכדורי אדמה נדיריםעדיין נחקרו ומתגלים באופן פעיל על ידי מדענים עד היום.

למגנטים ניאודימיום דביקים יש ביצועים פשוטים, עלות נמוכה, גודל קטן, דיוק גבוה ושדה מגנטי יציב. הם משמשים בעיקר בתחומים כמו טכנולוגיית מידע, אוטומציה משרדית ואלקטרוניקה צריכה. למגנטים ניאודימיום בכבישה חמה יש את היתרונות של צפיפות גבוהה, כיוון גבוה, עמידות טובה בפני קורוזיה וכפייה גבוהה.

בעתיד, כדורי אדמה נדירים ישחקו תפקיד חשוב יותר בתהליך בניית אינטליגנציה דלת פחמן עבור האנושות.

מקור: Science Popularization China