อนาคตมาถึงแล้ว และผู้คนก็ค่อยๆ ก้าวเข้าสู่สังคมสีเขียวและคาร์บอนต่ำแผ่นดินหายากองค์ประกอบต่างๆ มีบทบาทสำคัญในการผลิตพลังงานลม ยานพาหนะพลังงานใหม่ หุ่นยนต์อัจฉริยะ การใช้ไฮโดรเจน แสงสว่างประหยัดพลังงาน และการทำให้ไอเสียบริสุทธิ์
แผ่นดินหายากเป็นคำเรียกรวมสำหรับโลหะ 17 ชนิด ได้แก่อิตเทรียม, สแกนเดียมและธาตุแลนทาไนด์ 15 ชนิดมอเตอร์ขับเคลื่อนเป็นองค์ประกอบหลักของหุ่นยนต์อัจฉริยะ และกิจกรรมร่วมกันส่วนใหญ่ทำได้โดยมอเตอร์ขับเคลื่อนเซอร์โวมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรเป็นกระแสหลัก ซึ่งต้องการอัตราส่วนกำลังต่อมวลและอัตราส่วนความเฉื่อยของแรงบิดสูง แรงบิดเริ่มต้นสูง ความเฉื่อยต่ำ และช่วงความเร็วที่กว้างและราบรื่นแม่เหล็กถาวรนีโอไดเมียมเหล็กโบรอนประสิทธิภาพสูงสามารถทำให้การเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ง่ายขึ้น เร็วขึ้น และแข็งแกร่งยิ่งขึ้น
นอกจากนี้ยังมีการใช้งานคาร์บอนต่ำอีกมากมายธาตุหายากในสาขายานยนต์แบบดั้งเดิม เช่น กระจกทำความเย็น การทำให้บริสุทธิ์ไอเสีย และมอเตอร์แม่เหล็กถาวรเป็นเวลานาน,ซีเรียม(Ce) ถูกนำมาใช้เป็นสารเติมแต่งในกระจกรถยนต์ ซึ่งไม่เพียงป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตเท่านั้น แต่ยังช่วยลดอุณหภูมิภายในรถอีกด้วย จึงช่วยประหยัดไฟฟ้าสำหรับเครื่องปรับอากาศแน่นอนว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดคือการทำให้ไอเสียบริสุทธิ์ปัจจุบันเป็นจำนวนมากซีเรียมสารกรองก๊าซไอเสียของแรร์เอิร์ธสามารถป้องกันไม่ให้ก๊าซไอเสียจากยานพาหนะจำนวนมากถูกปล่อยออกสู่อากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพมีการนำแรร์เอิร์ธไปประยุกต์ใช้มากมายในเทคโนโลยีสีเขียวที่มีคาร์บอนต่ำ
ธาตุหายากมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีคุณสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริก แม่เหล็ก และทางแสงที่ดีเยี่ยมโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์แบบพิเศษช่วยให้ธาตุหายากมีคุณสมบัติที่หลากหลายและมีสีสัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาแผ่นดินที่หายากองค์ประกอบต่างๆ มีชั้นย่อยของอิเล็กตรอน 4f ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "ระดับพลังงาน"ชั้นย่อยของอิเล็กตรอน 4f ไม่เพียงแต่มีระดับพลังงานที่ยอดเยี่ยมถึง 7 ระดับเท่านั้น แต่ยังมีแผ่นป้องกัน "ระดับพลังงาน" สองอันที่ขอบ 5d และ 6 ที่ขอบอีกด้วยระดับพลังงานทั้ง 7 ระดับนี้เปรียบเสมือนตุ๊กตาน้ำเต้าเพชรที่มีความหลากหลายและน่าตื่นเต้นอิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการจับคู่ในระดับพลังงานทั้งเจ็ดไม่เพียงแต่หมุนตัวเองเท่านั้น แต่ยังโคจรรอบนิวเคลียสด้วย ทำให้เกิดโมเมนต์แม่เหล็กที่แตกต่างกัน และสร้างแม่เหล็กที่มีแกนต่างกันสนามแม่เหล็กขนาดเล็กเหล่านี้ได้รับการสนับสนุนจากชั้นป้องกันสองชั้น ทำให้มีแม่เหล็กมากนักวิทยาศาสตร์ใช้อำนาจแม่เหล็กของโลหะหายากเอิร์ธเพื่อสร้างแม่เหล็กประสิทธิภาพสูง เรียกโดยย่อว่า "แม่เหล็กถาวรที่หายาก"คุณสมบัติลึกลับของธาตุหายากยังคงมีการสำรวจและค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์จนถึงทุกวันนี้
แม่เหล็กนีโอไดเมียมแบบกาวมีประสิทธิภาพที่เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ ขนาดเล็ก ความแม่นยำสูง และสนามแม่เหล็กที่เสถียรส่วนใหญ่จะใช้ในสาขาต่างๆ เช่น เทคโนโลยีสารสนเทศ ระบบอัตโนมัติในสำนักงาน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคแม่เหล็กนีโอไดเมียมแบบกดร้อนมีข้อดีคือมีความหนาแน่นสูง มีการวางแนวสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี และมีค่าบังคับสูง
ในอนาคต ธาตุหายากจะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในกระบวนการสร้างความอัจฉริยะเกี่ยวกับคาร์บอนต่ำสำหรับมนุษยชาติ
ที่มา: Science Popularization China
เวลาโพสต์: 24 ต.ค. 2023