Grâce à leurs propriétés particulières, les terres rares sont utilisées dans de nombreux produits de haute technologie. Les scientifiques de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) travaillent actuellement sur de nouvelles applications de ces éléments. L'équipe produit des composés dits sandwich à base de terres rares, qui pourraient servir de nouveaux matériaux moléculaires pour des supports de stockage ou des écrans plus efficaces à l'avenir. La Fondation allemande pour la recherche (DFG) finance cette étude révolutionnaire avec 500 euros, 000 dans le cadre d'un projet Reinhart Koselleck.

Les composés sandwich sont des molécules chimiques, dont les propriétés sont encore largement inconnues. Les composés sont constitués de deux structures cycliques, entre lesquels un seul atome de métal est "piégé". Pour parler simplement, les composés ressemblent à de minuscules sandwichs. Pour étudier si les molécules peuvent servir de base à de futurs matériaux innovants, Professeur Peter Roesky, Responsable de la Chaire Matériaux Fonctionnels Inorganiques de l'Institut de Chimie Inorganique (AOC), et son équipe produisent différents types de ces complexes sandwich au laboratoire. En tant qu'atomes métalliques au centre des composés, les scientifiques utilisent divers éléments du groupe des terres rares. Les molécules d'essai diffèrent également par leurs structures cycliques. Les anneaux sont constitués de carbone et d'une proportion variable d'autres éléments. Des expériences sont réalisées avec différentes tailles de bagues. Au sein du projet, les chercheurs prévoient de faire varier systématiquement la taille et la structure des anneaux afin d'en déduire une relation structure-effet. "Nous étudierons l'influence de la structure des composés sandwich sur leurs propriétés physiques, " explique Roesky. " En particulier, nous allons nous concentrer sur le magnétisme et la luminescence des molécules."

Jusque là, les terres rares ont généralement été appliquées dans des matériaux solides utilisés dans des produits de haute technologie. Les éléments peuvent être trouvés dans les lampes LED, écrans mobiles, ou des aimants d'éoliennes, pour citer quelques exemples. La production des composés moléculaires à partir de terres rares par Roesky est une approche peu envisagée jusqu'à présent.

Dans le cas idéal, les chercheurs pourraient obtenir des molécules se comportant comme de minuscules aimants. De tels composés sont également appelés aimants à molécule unique. Un jour, ces nouveaux complexes pourraient être utilisés pour produire des supports de stockage d'une capacité de stockage considérablement accrue dans le cas de la même dimension physique. Roesky et son équipe testent également des éléments de terres rares déjà utilisés dans les matériaux luminescents. Des composés sandwich contenant de tels éléments pourraient être utilisés pour produire des affichages optimisés à l'avenir. "Notre projet sert à obtenir une compréhension de base de ces nouveaux matériaux, " dit Roesky.