Erbio, il 68° elemento della tavola periodica.
La scoperta dierbioè pieno di colpi di scena.Nel 1787, nella piccola città di Itby, a 1,6 chilometri da Stoccolma, in Svezia, fu scoperta una nuova terra rara in una pietra nera, chiamata terra di ittrio in base al luogo del ritrovamento.Dopo la Rivoluzione francese, il chimico Mossander utilizzò una tecnologia di nuova concezione per ridurre gli elementaliittriodalla terra di ittrio.A questo punto ci si rese conto che la terra d’ittrio non è un “monocomponente” e si trovarono altri due ossidi: quello rosa si chiamaossido di erbio, e quello viola chiaro è chiamato ossido di terbio.Nel 1843 Mossander scoprì l'erbio eterbio, ma non credeva che le due sostanze ritrovate fossero pure ed eventualmente mescolate con altre sostanze.Nei decenni successivi, le persone scoprirono gradualmente che c'erano effettivamente molti elementi mescolati al suo interno e gradualmente trovarono altri elementi metallici lantanidi oltre all'erbio e al terbio.
Lo studio dell'erbio non fu così agevole come la sua scoperta.Sebbene Maussand scoprì l'ossido di erbio rosa nel 1843, fu solo nel 1934 che campioni puri dierbio metallicosono stati estratti grazie al continuo miglioramento dei metodi di purificazione.Riscaldando e purificandocloruro di erbioe potassio, le persone hanno ottenuto la riduzione dell'erbio mediante il potassio metallico.Anche così, le proprietà dell’erbio sono troppo simili a quelle di altri elementi metallici lantanidi, provocando quasi 50 anni di stagnazione nella ricerca correlata, come il magnetismo, l’energia di attrito e la generazione di scintille.Fino al 1959, con l'applicazione della speciale struttura elettronica dello strato 4f degli atomi di erbio nei campi ottici emergenti, l'erbio attirò l'attenzione e furono sviluppate molteplici applicazioni dell'erbio.
L'erbio, bianco argento, ha una consistenza morbida e mostra solo un forte ferromagnetismo vicino allo zero assoluto.È un superconduttore e viene lentamente ossidato dall'aria e dall'acqua a temperatura ambiente.Ossido di erbioè un colore rosso rosato comunemente usato nell'industria della porcellana ed è un buon smalto.L'erbio è concentrato nelle rocce vulcaniche e ha depositi minerali su larga scala nel sud della Cina.
L'erbio ha proprietà ottiche eccezionali e può convertire gli infrarossi in luce visibile, rendendolo il materiale perfetto per realizzare rilevatori a infrarossi e dispositivi per la visione notturna.È anche uno strumento esperto nel rilevamento di fotoni, in grado di assorbire continuamente fotoni attraverso specifici livelli di eccitazione ionica nel solido, quindi di rilevare e contare questi fotoni per creare un rilevatore di fotoni.Tuttavia, l'efficienza dell'assorbimento diretto dei fotoni da parte degli ioni erbio trivalenti non era elevata.Fu solo nel 1966 che gli scienziati svilupparono i laser a erbio catturando indirettamente segnali ottici attraverso ioni ausiliari e trasferendo quindi energia all'erbio.
Il principio del laser ad erbio è simile a quello del laser a olmio, ma la sua energia è molto inferiore a quella del laser a olmio.Per tagliare i tessuti molli è possibile utilizzare un laser ad erbio con una lunghezza d'onda di 2940 nanometri.Sebbene questo tipo di laser nella regione del medio infrarosso abbia una scarsa capacità di penetrazione, può essere rapidamente assorbito dall'umidità nei tessuti umani, ottenendo buoni risultati con meno energia.Può tagliare, macinare e rimuovere finemente i tessuti molli, ottenendo una rapida guarigione delle ferite.È ampiamente utilizzato negli interventi di chirurgia laser come cavità orale, cataratta bianca, bellezza, rimozione di cicatrici e rimozione di rughe.
Nel 1985, l'Università di Southampton nel Regno Unito e la Northeastern University in Giappone hanno sviluppato con successo un amplificatore in fibra drogata con erbio.Al giorno d'oggi, la Wuhan Optics Valley a Wuhan, nella provincia di Hubei, in Cina, è in grado di produrre in modo indipendente questo amplificatore in fibra drogata con erbio e di esportarlo in Nord America, Europa e altri luoghi.Questa applicazione è una delle più grandi invenzioni nella comunicazione in fibra ottica, purché una certa percentuale di erbio sia drogata, può compensare la perdita di segnali ottici nei sistemi di comunicazione.Questo amplificatore è attualmente il dispositivo più utilizzato nella comunicazione in fibra ottica, in grado di trasmettere segnali ottici senza indebolirsi.
Orario di pubblicazione: 16 agosto 2023