Grazie alle loro proprietà speciali, le terre rare sono utilizzate in molti prodotti ad alta tecnologia. Gli scienziati del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) stanno ora lavorando a nuove applicazioni di questi elementi. Il team produce i cosiddetti composti sandwich a base di terre rare, che potrebbero servire come nuovi materiali molecolari per supporti di memorizzazione o display più efficienti in futuro. La Fondazione tedesca per la ricerca (DFG) finanzia questo studio innovativo con 500 euro, 000 nell'ambito di un progetto Reinhart Koselleck.

I composti sandwich sono molecole chimiche, le cui proprietà sono ancora in gran parte sconosciute. I composti sono costituiti da due strutture ad anello, tra i quali è "intrappolato" un singolo atomo di metallo. Semplicemente parlando, i composti sembrano minuscoli panini. Per studiare se le molecole possono servire come base per futuri materiali innovativi, Professor Peter Roesky, Capo della cattedra per i materiali funzionali inorganici dell'Istituto di chimica inorganica (AOC), e il suo team producono diversi tipi di questi complessi sandwich in laboratorio. Come atomi di metallo al centro dei composti, gli scienziati utilizzano vari elementi del gruppo delle terre rare. Le molecole di prova differiscono anche nelle loro strutture ad anello. Gli anelli sono costituiti da carbonio e da una proporzione variabile di altri elementi. Gli esperimenti vengono condotti con diverse dimensioni dell'anello. All'interno del progetto, i ricercatori hanno in programma di variare sistematicamente le dimensioni e la struttura degli anelli per ricavare una relazione struttura-effetto. "Studiaremo l'influenza della struttura dei composti sandwich sulle loro proprietà fisiche, " spiega Roesky. "In particolare, ci concentreremo sul magnetismo e sulla luminescenza delle molecole".

Finora, le terre rare sono state solitamente applicate in materiali solidi utilizzati nei prodotti ad alta tecnologia. Gli elementi possono essere trovati in lampade a LED, display mobili, o magneti di turbine eoliche, per citare alcuni esempi. La produzione dei composti molecolari dalle terre rare da parte di Roesky è un approccio che è stato poco considerato finora.

Nel caso ideale, i ricercatori potrebbero ottenere molecole che si comportano come minuscoli magneti. Tali composti sono anche chiamati magneti a molecola singola. un giorno, questi nuovi complessi potrebbero essere utilizzati per produrre supporti di memorizzazione di capacità di memorizzazione considerevolmente aumentata nel caso della stessa dimensione fisica. Roesky e il suo team testano anche elementi di terre rare già utilizzati nei materiali luminescenti. I composti sandwich contenenti tali elementi potrebbero essere utilizzati per produrre display ottimizzati in futuro. "Il nostro progetto serve per ottenere una comprensione di base di questi nuovi materiali, "dice Roesky.