Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Les éléments des terres rares – les métaux tels que le néodyme, le cérium, l’ytterbium et l’europium – appartiennent principalement à la série des lanthanides du tableau périodique. Malgré leur nom, bon nombre de ces éléments sont en réalité assez abondants. Leurs propriétés physiques et chimiques uniques les rendent indispensables en médecine, en électronique grand public, dans la recherche scientifique et dans l'industrie de pointe.
Les alliages de fer combinés à des métaux des terres rares créent certains des aimants permanents les plus puissants disponibles aujourd'hui. Le néodyme, l'holmium et le samarium sont fréquemment utilisés dans ces alliages, permettant la production de petits aimants légers qui alimentent les moteurs électriques hautes performances des véhicules hybrides et de la dernière génération de drones grand public. L'extraordinaire magnétisme provient des électrons non appariés dans la structure atomique de ces métaux.
Les composés de terres rares excellent également dans les applications d’émission de lumière et de couleur. Le sulfure de cérium, par exemple, produit un pigment rouge vif qui constitue une alternative plus sûre aux colorants à base de cadmium. L'europium est largement utilisé dans les technologies d'affichage pour générer des pixels rouge vif, tandis que le praséodyme et le terbium fournissent des émissions vertes et bleues dans les phosphores.
Les terres rares sont à la base des composants critiques de l’électronique moderne. Les alliages nickel-lanthane améliorent la densité énergétique des batteries rechargeables. Les lentilles à base de lutétium sont utilisées dans la fabrication de circuits intégrés haute densité, et les câbles à fibres optiques dopés à l'erbium transmettent les signaux laser sur de grandes distances avec une perte minimale.
Les isotopes radioactifs des terres rares sont des outils puissants en oncologie. Le samarium‑153 émet un rayonnement bêta qui cible sélectivement les cellules cancéreuses des os, offrant ainsi des avantages thérapeutiques et palliatifs. L'yttrium‑90 délivre un rayonnement ciblé pour le traitement du cancer du foie. Ces applications illustrent le potentiel de sauvetage de la chimie des terres rares.