Вчені з Техасу створили штучні мембрани для вибіркового видобутку рідкоземельних елементів, що може змінити ринок критичних технологій.

Нова розробка вчених Техаського університету в Остіні революціонізує методи видобутку рідкоземельних елементів, що має стратегічне значення для технологічного лідерства США та сталого розвитку критичних технологій.

Стратегічне значення рідкоземельних елементів

Рідкоземельні елементи (РЗЕ) відіграють ключову роль у сучасних технологіях. Вони є основою для виробництва високотехнологічних пристроїв. Ці метали забезпечують яскравість і кольоровість екранів смартфонів.

РЗЕ необхідні для створення потужних магнітів. Вони використовуються у виробництві чітких дисплеїв. Також ці елементи є критично важливими для ефективних акумуляторів.

Професор Маніш Кумар зазначає: «Рідкоземельні елементи є основою передових технологій, але їх видобуток і очищення є енергоємними і вкрай складними для реалізації в необхідних масштабах». Традиційні методи видобутку РЗЕ створюють значне навантаження на довкілля.

Прорив у технології вилучення

Дослідники розробили унікальні штучні мембранні канали. Ці канали натхнені транспортними білками людського організму. Новий метод підвищує ефективність вилучення РЗЕ.

Штучні канали представляють собою спеціальні пори на мембрані. Вони виготовлені з модифікованих молекул пілларарену. Ці кільцеподібні молекули вибірково зв’язують та вивільняють інші молекули.

Розроблені канали демонструють вражаючу селективність. Вони можуть вибрати певний РЗЕ з ефективністю до 40 разів вищою за традиційні методи. Такий рівень селективності дозволяє суттєво спростити процес вилучення РЗЕ.

Перспективи практичного застосування

Попит на рідкоземельні елементи стрімко зростає. За прогнозами, у найближчі 10 років він може збільшитися на 2600 відсотків. Це пов’язано з розвитком багатьох передових технологій.

Харекрушна Бехера, перший автор дослідження, підкреслює: «Це перший крок до перетворення складних стратегій розпізнавання і транспортування молекул природи в надійні промислові процеси». Дослідники планують створити масштабовану систему для промислового використання.

Нова технологія має потенціал застосування і для інших критичних елементів. Вона може використовуватися для вилучення літію, нікелю та інших стратегічних металів. Це розширює сферу її промислового застосування.

Таким чином, розробка штучних мембранних каналів може стати ключовим фактором у зміцненні технологічного лідерства США. Інновація забезпечує більш сталий та ефективний видобуток критично важливих елементів. Це має вирішальне значення для розвитку зелених технологій та зміцнення національної безпеки у сфері високотехнологічного виробництва.

Источник: cikavosti.com