Quali nuovi usi si stanno scoprendo per gli elementi delle terre rare?

Gli elementi delle terre rare includono metalli con nomi dal suono insolito come neodimio, cerio, itterbio ed europio; molti appartengono alla serie dei lantanidi nella tavola periodica. Il termine "terre rare" è un termine improprio poiché molte terre rare sono in effetti abbastanza comuni. Le proprietà fisiche e chimiche delle terre rare le rendono utili in medicina, prodotti di consumo, scienza e industria.

Le leghe di ferro e alcuni metalli delle terre rare producono magneti permanenti estremamente potenti; questi sono molto utili perché sono necessari magneti minuscoli e leggeri per i piccoli e potenti motori elettrici dei veicoli ibridi e per le macchine volanti dei droni portatili di ultima generazione. Il neodimio delle terre rare è una scelta popolare per i magneti ad alta resistenza; altri includono olmio e samario. Il segreto delle loro proprietà magnetiche risiede nella disposizione degli elettroni negli atomi di alcuni elementi delle terre rare. Negli elementi con proprietà magnetiche deboli come lo zolfo, la maggior parte dei loro elettroni esterni sono raggruppati in coppie; quelli in questi particolari metalli delle terre rare hanno elettroni spaiati che aumentano le loro proprietà magnetiche.

I composti chimici costituiti da elementi delle terre rare hanno proprietà utili relative al colore e alla luce; ad esempio, il solfuro di cerio combina cerio e zolfo per produrre un pigmento rosso che viene utilizzato come alternativa meno tossica ai composti tradizionali a base di cadmio, un metallo pesante. L'europio, un'altra terra rara, vede un ampio uso nei display elettronici per produrre pixel di luce rossa brillante.

Gli elementi delle terre rare svolgono ruoli di supporto essenziali nella produzione di componenti elettronici. Le batterie ricaricabili utilizzano composti di nichel e lantanio per massimizzare l'efficienza di stoccaggio dell'energia elettrica. Lenti speciali realizzate con lutezio sono utilizzate nella realizzazione di circuiti integrati ad alta densità. I cavi in ​​fibra ottica contenenti la terra rara erbio trasportano segnali laser a lunghe distanze.

Forme radioattive degli elementi delle terre rare samario e ittrio sono utilizzate in composti che combattono il cancro. L'isotopo samario-153 emette radiazioni beta che uccidono le cellule tumorali ossee e aiuta ad alleviare il dolore. L'ittrio-90, un altro elemento radioattivo, è utile nel trattamento del cancro al fegato.