획기적인 새로운 우주 금속이 우리의 희귀한 문제를 해결할 수 있습니다

운석에서 발견된 것과 동일한 금속으로 만들어진 강력한 자석은 현대 기술에 혁명을 일으킬 수 있습니다.

1966년 6월 27일 오후, 프랑스 남서부의 생세브랭(Saint-Séverin) 마을 상공에서 갑자기 제트기가 음속을 깨뜨리는 듯한 소음이 발생했습니다. 주민들은 “폭발과 휘파람 소리”를 소음의 원인으로 하늘을 가로지르는 운석이라고 회상했다. 곧 칙칙한 회색이고 무게가 250파운드에 달하는 거대한 우주 암석이 지구를 치고 지역 산책로의 흙 속에 묻혔습니다. 그것은 약 2피트 깊이와 2.5피트 너비의 충돌 분화구를 남겼습니다. 이틀 후, 프랑스 국립 자연사 박물관 팀이 암석의 작은 샘플 몇 개를 채취하기 위해 도착했습니다.

Saint-Séverin에 충돌한 무거운 운석과 같은 운석에는 우리 은하계의 가장 먼 곳에서 온 귀금속과 잔해가 포함될 수 있습니다. 이는 우리 행성이 어떻게 형성되었는지에 대한 지질학적 단서입니다. 수천년 전, 초기 사회에서는 암석이 태양계를 통과하면서 수백만 년에 걸쳐 형성된 고농도의 니켈과 철 때문에 운석을 소중히 여겼습니다. 기원전 2500년까지 문명에서는 도구와 무기를 제조하기 위해 우주 금속을 사용했습니다. 고대 이집트인들은 유성 금속을 “하늘에서 내려온 철”이라고 불렀으며 아마도 가장 유명한 예는 기원전 1350년 이집트 파라오 투탕카멘과 함께 묻힌 13인치 길이의 철 단검일 것입니다.

하지만 프랑스에 떨어진 운석에는 아마도 그보다 더 가치 있는 것이 들어 있었을 것입니다. 20여년 후 이 샘플을 조사한 지질학자들은 흥미로운 발견을 했습니다. Saint-Séverin에 떨어진 우주 암석 덩어리에는 최근에야 확인된 테트라타에나이트(tetrataenite)라고 알려진 소량의 희귀 금속이 포함되어 있다는 것입니다. 운석에서 회수된 표본은 지름이 약 40마이크로미터로 사람 머리카락 굵기에 불과했지만, 이 금속은 아이폰부터 전투기에 이르기까지 전 세계 전자제품 생산에 혁명을 일으킬 수 있습니다.

금속의 이름은 형태와 구성에서 유래되었습니다. Tetrataenite는 니켈이 철과 결합하여 만들어진 합금인 Taenite로 구성된 정방정계 구조를 가지고 있습니다. 이는 오늘날의 많은 소비자 기기, 전기 자동차 배터리, 군용 무기 및 재생 에너지 인프라에 필수적인 하드웨어에 전력을 공급하는 강력한 자석을 생산하는 데 필요한 희토류 금속과 유사합니다.

Atlantic Council의 수석 연구원인 Ariel Cohen은 “희토류는 산업과 기술의 절대적으로 중요한 부분에 사용되고 있습니다.”라고 말합니다. "이들은 컴퓨팅의 핵심 구성 요소일 뿐만 아니라 에너지 전환을 촉진하거나 지원하는 모든 신기술입니다."

그러나 이러한 금속 추출은 전 세계적으로 소수의 장소에서만 발생합니다. 작업은 어렵고 위험하며 환경적으로 위험합니다. 그리고 세계 생산량의 70%를 통제하는 국가인 중국은 미국 및 기타 국가와의 무역 및 군사 협상 중에 희토류 금속 공급을 제한하겠다고 위협했습니다. 엄청난 가능성에도 불구하고 테트라타에나이트는 운석에서만 발견되기 때문에 도움이 되기에는 너무 드문 것으로 여겨져 왔습니다. 작년까지만 해도 그랬다.

2022년 가을, 영국 케임브리지 대학교 재료과학 교수인 린지 그리어(Lindsay Greer) 박사와 몇몇 동료들은 흔히 발견되는 광물을 녹는점(화씨 약 2,630도) 이상으로 가열하여 테트라타에나이트를 합성했다고 발표했습니다. -보기 힘든 금속. 실험실에서 생산된 버전은 네오디뮴, 프라세오디뮴, 디스프로슘과 같은 희토류 광물에 매우 가까운 자기 특성을 가지고 있습니다. 자성 테트라타에나이트가 그 자리를 대신하여 앞으로 수십 년 동안 수많은 장치에 전력을 공급할 수 있습니다.

그리어의 발견은 결정적인 순간에 이루어졌습니다. 희토류를 함유한 제품에 대한 갈망이 점점 더 커지고 있으며, 이로 인해 17가지 금속 원소 그룹이 지구상에서 가장 많이 찾는 자원 중 하나가 되었습니다. 미국 에너지부에 따르면 희토류에 대한 전 세계 수요는 향후 수십 년 동안 400% 증가할 것으로 예상됩니다.