Пирит — «ақымақтың алтыны» деп аталатын минерал.
Бұл жаңалық электронды құрылғылар мен таза энергетика технологияларына қажетті материалдарды арзанырақ әрі экологиялық тұрғыдан тиімді өндіруге жол ашуы мүмкін.
Миннесота — АҚШ-тағы темір кені өндірісінің ең ірі орталығы. Елдегі темір кенінің шамамен 75 пайызы осы штатта өндіріледі. Оның жылдық кірісі 4 миллиард доллардан асады. Темір кенінің едәуір бөлігі Iron Range аймағындағы Месаби-Рейндж кен орнынан алынады. Бұл өңірде ондаған жыл бойы төмен сұрыпты темір кені — таконит өңделіп келеді. Оны өңдеу технологиясын Миннесота университетінің ғалымы Эдвард Уилсон Дэвис әзірлеген.
Енді зерттеушілер бұл ресурсты тек темір өндіру үшін емес, басқа мақсатта да пайдалануға болатынын анықтады. Ғалымдар жартылай өткізгіштік қасиеті бар темір сульфиді FeS₂ — пиритке назар аударған.
Пирит мұндай технологиялар үшін бірнеше қасиетіне байланысты қызықты. Ол жарықты жақсы сіңіреді, құрамында кең таралған химиялық элементтер бар, улы емес әрі салыстырмалы түрде арзан. Сондықтан ғалымдар оны күн энергетикасы, электроника және басқа да технологиялар үшін перспективалы материал ретінде бұрыннан қарастырып келеді.
Алайда жартылай өткізгіш өндіру үшін материалдың тазалығы өте жоғары болуы керек. Тіпті аз мөлшердегі қоспалар мен ақаулар оның қасиеттерін өзгертуі мүмкін. Осыған байланысты зерттеушілер сапалы пирит алу үшін темір кенін алдымен тазарту қажет деп болжаған.
Алайда ғалымдар Iron Range аймағынан тікелей алынған кен үлгілерін пайдаланып, одан жартылай өткізгіштік сападағы пирит алуға болатынын тексерді.
Нәтиже күтпеген болып шықты: материалды салыстырмалы түрде қарапайым әдіспен, қосымша тазарту кезеңдерінсіз алуға мүмкіндік болған.
— Біз пириттің кәдімгі жартылай өткізгіштерге ұқсамайтынын анықтадық. Ол қоспаларға таңғаларлықтай төзімді болып шықты, — деді зерттеу жұмысының жетекші авторы, Миннесота университетінің химиялық инженерия және материалтану саласындағы құрметті профессоры Крис Лейтон.
Ғалымдар темір кенінің үш түрін сынақтан өткізді. Ең жақсы нәтиже Миннесотада кеңінен қолданылатын кен түрлерінің бірі — тікелей қалпына келтіруге арналған такониттен алынған.
Лейтонның айтуынша, зерттеушілер төмен сұрыпты кен құрамындағы қоспалар қажетті сападағы материал алуға кедергі келтіреді деп күткен. Алайда тәжірибе барысында кен орнынан тікелей алынған кен қосымша тазартусыз-ақ жартылай өткізгіштік сападағы пиритке айналды.
Ғалымдардың пікірінше, бұл жаңалық жергілікті минералдық ресурстарды пайдаланудың жаңа бағытын қалыптастырып, заманауи технологияларға қажетті кейбір материалдарды өндіру құнын төмендетуі мүмкін.
Пиритті аккумуляторларда, күн панельдерінде, электронды құрылғыларда және суды тазарту технологияларында қолдануға болады. Дегенмен зерттеушілер жұмыстың әзірге бастапқы кезеңде екенін атап өтті.
Келесі кезеңде ғалымдар темір кенінің басқа да түрлерін зерттемек. Өйткені олардың құрамы мен қасиеттері айтарлықтай ерекшеленуі мүмкін. Сонымен қатар зерттеушілер пириттің көлемді кристалдарын өндіруден жұқа қабықшалар жасауға көшуді жоспарлап отыр. Мұндай материалдардың электронды және энергетикалық құрылғыларда практикалық қолдану мүмкіндігі жоғары.
Айта кетейік, Қытайда құрамында германий мөлшері жоғары жаңа минерал табылды.