Nanostopy mogą zastąpić rzadkie metale
Współczesna technologia wymaga dużych ilości metali, które występują w przyrodzie w niewielkich ilościach. Ich cena i niska dostępność są hamulcem dla wielu gałęzi przemysłu. Z pomocą przychodzi metalurgia, opracowując nowe, unikatowe stopy.
Rzadkie, a konieczne w nowoczesnych technologiach metale to ponad trzydzieści pozycji (w tym tak zwane minerały ziem rzadkich). Należą do nich choćby platyna, lit, czy pallad. Pokłady tych pierwiastków nie dość, że ograniczone, to znajdują się zwykle w niewielu państwach, które mogą dyktować (i często to robią) ceny i warunki. Zależność od innych najbardziej dotkliwie odczuwają kraje pozbawione własnych bogactw naturalnych, a posiadające rozwinięty przemysł jak Japonia. Trudno się dziwić, że to właśnie Japończycy przodują w poszukiwaniu tańszych alternatyw, chcąc się uniezależnić zwłaszcza od Chin i Rosji - krajów, które mają największe złoża różnorodnych minerałów, a z którymi Japonia ma nie najlepsze stosunki.
Pierwiastkiem, którego brak bardzo doskwiera japońskiemu przemysłowi jest pallad - jeden z rzadkich metali białych, podobnie jak platyna. Jego złoża znajdują się jedynie w Rosji i RPA. A zastosowanie palladu jest bardzo szerokie: katalizatory spalin samochodowych, zaawansowana elektronika (komputery, telefonia), wyświetlacze, instrumenty dentystyczne, wreszcie ogniwa paliwowe.
Zespół profesora Hiroshiego Kitagawy z Kyoto University opracował zastępnik dla palladu - stop posiadający zbliżone do niego właściwości. Stop ten jest połączeniem rodu i srebra, metali, które normalnie się nie łączą, dlatego jego opracowanie musiało być majstersztykiem nanotechnologii. Osiągnięto go poprzez rozpylenie obu składowych metali i wymieszanie ich w środowisku gorącego alkoholu, co pozwoliło stworzyć mieszankę stabilną na poziomie atomowym. Taki „nanostop" jest wystarczająco dobrym zastępnikiem palladu, żeby dało się go wykorzystać w wielu zastosowaniach.
Prof. Kitagawa zamierza kontynuować poszukiwania stopów mogących zastąpić rzadkie metale, nie zdradza jednak, który jest jego następnym celem.
Komentarze (6)
lucky_one, 30 grudnia 2010, 20:27
Bardzo ciekawa wiadomość
Tym niemniej jestem trochę zdziwiony tym, że pallad zastąpiono rodem, który jest od niego średnio 10x aktywniejszy katalitycznie i jednocześnie sporo droższy.. No chyba, że stosunki Japonii z Rosją/Chinami (w artykule źródłowym jest wzmianka o Chinach) są na tyle niedobre, że w ogóle nie może ona liczyć na jakikolwiek pallad, a nie jest to tylko kwestia nabycia go po wysokiej cenie - niezależnie od marży ustanowionej dla Japończyków rod prawdopodobnie i tak wyjdzie drożej. No chyba, że we wspomnianym stopie rodu jest kilka procent, a pozostałą część stanowi srebro
Wtedy to zmienia postać rzeczy 
Jurgi, 30 grudnia 2010, 23:33
W źródle jest wzmianka tylko o Chinach bo piszą tam jedynie w kontekście palladu, ale z Rosją (kraj z wieloma złożami) Japonia też ma nieszczególne stosunki (konflikt terytorialny).
Nie znam cen pierwiastków, ale faktycznie kluczem mogą być proporcje składników stopu. Albo to, że rodu nie sprowadzają z Chin akurat. Albo po prostu ma to być alternatywa na wszelki wypadek (nagłego wzrostu cen/ograniczenia wydobycia – Chiny stosują takie zagrywki).
Ciekawie to brzmi zwłaszcza w kontekście newsa, który pokazuje się w powiązanych:
http://kopalniawiedzy.pl/superatom-alchemia-pallad-platyna-nikiel-spektrometria-fotoelektronowa-elektron-powloka-walencyjna-9350.html
Wynikałoby, że pallad można zastąpić również tlenkiem cyrkonu (II) – ciekawe jak z ceną.
Tolo, 31 grudnia 2010, 13:43
Pallad jest pozyskiwany ze starych rosyjskich kondensatorów. Co ciekawe występuje w elektronice która dotychczas była w najniższej kasie ze wgl na cenność zawartych tam materiałów bo priorytetem było złoto i srebro.
Za katalizator też można dostać parę stówek.
lucky_one, 31 grudnia 2010, 19:36
Jeśli chodzi o tlenek cyrkonu, to podejrzewam że jest on znacznie tańszy od palladu. Jest on stosowany jako nośnik katalizatorów (robiłem pracę mgr z katalizy, a teraz robię doktorat, stąd pewna wiedza w temacie
), także zużywa się go znacznie więcej niż metali katalitycznych - najpewniej cena jest tutaj nie bez kozery. Fakt, że tlenek cyrkonu nie jest najtańszym nośnikiem (popularniejsze są np tlenek glinu oraz tlenek krzemu czyli po prostu piasek) tym niemniej na pewno jego cena jest niższa niż Platyny, Złota, Rodu czy Palladu 
krzabr, 1 stycznia 2011, 11:49
Japonia już od lat 70tych intensywnie szuka tanich substytutów drogich metali i im to wychodzi.
Ot miedzionikle , żeliwo kłaczkowe , stal maraging , niekiellity , intermetaliki to tylko część z metalurgicznych wynalazków w których wynalezieniu Japońcy brali czynny udział.
Więc takie metalurgiczne eksperymenty nie powinny dziwić biorąc pod uwagę fakt że mają najlepszą metalurgię i nanotechnologię na świecie.
A co do Chin prawdziwa jatka dopiero się zacznie jak zaczną podbój światowych rynków ze swoimi procesorami.
waldi888231200, 2 stycznia 2011, 02:15
Co za bzdura, to tak jakby napisać ze krowę mozna zastąpić kozą a kozę nanotechnologią owszem moze w produkcji mleka ale nie przy wydawaniu dźwięku ryczenia.
Inaczej Pallad jest do zastąpienia w niektórych zastosowaniach technicznych ale nie do zastąpienia sam w sobie jak sugeruje tytuł.
...albo tu: