«Витамины промышленности»: почему без редкоземельных элементов не будет смартфонов и машин
Представьте, что из вашего смартфона исчезла вибрация. Экран потускнел, камера перестала нормально фокусироваться. Это мир, в котором закончились редкоземельные элементы
Их называют по-разному: «витамины промышленности», «невидимые дирижеры высоких технологий». Но точнее всего, пожалуй, сравнить их с химическим GPS или ГЛОНАС. Они не занимают много места, но указывают промышленности, куда двигаться. Без них современная техника не просто становится хуже — она перестает попадать в нужную точку качества.
Проблема в том, что редкоземельная тема давно перестала быть только химией. Китай сегодня остается крупнейшим игроком и по запасам, и по добыче редкоземельного сырья, а еще сильнее – в переработке и производстве редкоземельных магнитов. Именно поэтому борьба за эти элементы все больше похожа на борьбу за технологическое будущее.
Что такое редкоземельные элементы и почему без них не работает техника
Редкоземельные элементы — это группа из 17 металлов: скандий, иттрий и лантаноиды. Они не такие уж редкие в земной коре, но редко встречаются в виде богатых и удобных для переработки руд.
Главная сложность не в том, чтобы их найти, а в том, чтобы извлечь, разделить и превратить в продукт нужного качества.
Почему их можно назвать «химическим GPS или ГЛОНАС»? Потому что в современной промышленности они работают как микродобавки-настройщики. Их нужно совсем немного, но именно они доводят материал до нужной функциональности.
- Церий делает возможной тонкую полировку стекла, оптики и кремниевых пластин.
- Иттрий, европий и тербий помогают формировать люминофоры для дисплеев.
- Неодим дает мощные постоянные магниты.
- Гадолиний используется в контрастных средах для МРТ.
То есть редкоземельные элементы не заменяют собой всю технологию, а задают ей точность. Именно поэтому они похожи на навигатор. Сам по себе GPS/ГЛОНАС — маленькая деталь. Но без него огромная система едет не туда.
Где они прячутся: от чипов до дронов
Самый недооцененный пример – церий. Оксид церия используют в полировальных составах для стекла, оптики и полупроводниковых пластин. Если говорить грубо, без него очень трудно получить ту самую идеально гладкую поверхность, с которой начинается точная микроэлектроника. В обычном пользовательском устройстве вы церий не увидите, но без него многие технологические цепочки просто начинают «сыпаться».