Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
Tập hợp các nguyên tố phổ biến có thể thay thế cho kim loại đất hiếm trong thiết bị điện tử​   12-07-2019
Các thiết bị điện tử được chế tạo nhờ một nhóm các nguyên tố thường được gọi là kim loại đất hiếm nhưng đúng như cái tên ngụ ý, chúng có nguồn cung hạn chế và tương đối đắt đỏ. Nay một nhóm các nhà khoa học vừa tìm ra một cách để kết hợp các nguyên tố phổ biến hơn nhiều thành các hợp chất hữu ích về mặt điện tử mà có thể tìm đường vào bóng đèn điều chỉnh được và tấm pin mặt trời.


Các vi tinh thể kẽm khi được kết hợp với các khoáng chất phổ biến khác có thể thay thế cho các kim loại đất hiếm trong các thiết bị điện tử (Ảnh: prill/Depositphotos)

Phải sử dụng đủ loại khoáng chất hiếm để xây dựng nên các thiết bị điện tử thông minh như những thứ mà chúng ta đang sử dụng hằng ngày. Không may, nhiều trong số các nguyên tố này khá khó tìm và khai thác, khiến giá cả chúng đắt đỏ và dễ trở nên ngày một khan hiếm hơn trong tương lai không quá xa.

“Chúng ta đang đối mặt với nguy cơ cạn kiệt một số các nguyến tố hiếm này vì chúng không dễ dàng tái chế và có nguồn cung hạn chế. Việc công nghệ phải lệ thuộc vào một thứ gì đó có khả năng cạn kiệt trong phạm vi 10 đến 20 năm là điều bất ổn”, tác giả của nghiên cứu Roy Clarke cho biết.

Các công ty như Honda và Samsung đang bắt đầu phát triển những phương thức tái chế các nguyên tố đó trong khi các nhà khoa học cũng đang có gắng tìm ra những cách mới để phục hồi các linh kiện có giá trị và giải quyết vấn đề rác thải điện tử không ngừng lớn lên.

Cũng hữu ích không kém các sáng kiến đó, sử dụng các nguyên tố thay thế rẻ tiền hơn có thể là hướng đi dễ dàng hơn. Do đó, các nhà nghiên cứu trong nghiên cứu mới đến từ Đại học Michigan, Đại học Lorraine và Đại học Canterbury đã tiến hành tìm cách làm việc đó.

Các nguyên tố trên bảng tuần hoàn được sắp xếp theo cột để hình thành các nhóm có liên hệ. Các nguyên tố thường được sử dụng trong thiết bị điện tử như indi và gali đến từ nhóm III, thường được gọi là các kim loại đất hiếm.

Nhưng nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng kết hợp các nguyên tố từ các nhóm lân cận cũng có thể tạo ra các hợp chất có các thuộc tính hữu ích như đất hiếm. Các nhà nghiên cứu sử dụng kỹ thuật MBE để tạo ra các hợp chất ở dạng màng mỏng, xếp lớp các nguyên tố lên nhau với độ chính xác cấp độ nguyên tử.

Với kỹ thuật này, nhóm có thể tạo ra một hợp chất sử dụng các nguyên tố từ nhóm II, IV, và nhóm V như kẽm, thiếc và nitơ. Tất cả các nguyên tố này đều rẻ hơn và phổ biến hơn rất nhiều nhưng hợp chất thu được vẫn có các thuộc tính quang điện tương tự các nguyên tố đất hiếm.

Mặt khác, hợp chất mới có thể khai thác năng lượng mặt trời và phát ra ánh sáng, nghĩa là nó có thể được sử dụng làm vật liệu thay thế giá rẻ trong tấm pin mặt trời màng mỏng, đèn LED và màn hình. Nếu kẽm được thay thế bằng magie, phạm vi của ánh sáng sẽ mở rộng sang phần xanh da trời và cực tím của phổ.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vật liệu cũng có khả năng điều chỉnh, nghĩa là chúng có thể tinh chỉnh ở giai đoạn phát triển để tạo ra các linh kiện nhạy với các bước sóng ánh sáng cụ thể. Chẳng hạn, bóng LED được chế tạo với các hợp chất này có thể điều chỉnh để phát ra các màu ánh sáng cụ thể.

“Khi bạn chiếu sáng một căn nhà hay văn phòng, bạn muốn có thể điều chỉnh được độ ấm của ánh sáng, thường là phỏng theo ánh sáng mặt trời tự nhiên. Các hợp chất II, IV và V này có thể cho phép chúng ta làm điều đó”, Clarke cho biết thêm.

LH (New Atlas)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

THÔNG BÁO

 
 

Thủ tục hành chính

 
 

Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập