Erbio, el elemento número 68 en la tabla periódica.
El descubrimiento deerbioEstá lleno de giros inesperados. En 1787, en la pequeña ciudad de Itby, a 1,6 kilómetros de Estocolmo, Suecia, se descubrió una nueva tierra rara en una piedra negra, llamada tierra de itrio, según el lugar del descubrimiento. Después de la Revolución Francesa, el químico Mossander utilizó una tecnología recién desarrollada para reducir los elementositriode la tierra de itrio. En ese momento, se comprendió que la tierra de itrio no es un "monocomponente" y se encontraron otros dos óxidos: el rosa se llamaóxido de erbio, y el violeta claro se llama óxido de terbio. En 1843, Mossander descubrió el erbio yterbioPero no creía que las dos sustancias encontradas fueran puras y posiblemente mezcladas con otras. En las décadas siguientes, se fue descubriendo gradualmente que, efectivamente, contenía muchos elementos mezclados y se encontraron otros elementos metálicos lantánidos además del erbio y el terbio.
El estudio del erbio no fue tan sencillo como su descubrimiento. Aunque Maussand descubrió el óxido de erbio rosa en 1843, no fue hasta 1934 que se obtuvieron muestras puras demetal erbioSe extrajeron gracias a la mejora continua de los métodos de purificación. Mediante calentamiento y purificacióncloruro de erbioy potasio, se ha logrado la reducción del erbio con potasio metálico. Aun así, las propiedades del erbio son demasiado similares a las de otros elementos metálicos lantánidos, lo que ha provocado casi 50 años de estancamiento en la investigación relacionada, como el magnetismo, la energía de fricción y la generación de chispas. Hasta 1959, con la aplicación de la estructura electrónica especial de la capa 4f de los átomos de erbio en los campos ópticos emergentes, el erbio ganó atención y se desarrollaron múltiples aplicaciones.
El erbio, de color blanco plateado, tiene una textura suave y solo presenta un fuerte ferromagnetismo cerca del cero absoluto. Es un superconductor y se oxida lentamente en contacto con el aire y el agua a temperatura ambiente.óxido de erbioEs un color rojo rosado comúnmente utilizado en la industria de la porcelana y es un buen esmaltado. El erbio se concentra en rocas volcánicas y cuenta con grandes depósitos minerales en el sur de China.
El erbio posee propiedades ópticas excepcionales y puede convertir la luz infrarroja en luz visible, lo que lo convierte en el material perfecto para la fabricación de detectores infrarrojos y dispositivos de visión nocturna. También es una herramienta eficaz en la detección de fotones, capaz de absorberlos continuamente mediante niveles específicos de excitación iónica en el sólido, para luego detectarlos y contarlos y crear un detector de fotones. Sin embargo, la eficiencia de la absorción directa de fotones por los iones de erbio trivalentes no era alta. No fue hasta 1966 que los científicos desarrollaron láseres de erbio mediante la captura indirecta de señales ópticas a través de iones auxiliares y la posterior transferencia de energía al erbio.
El principio del láser de erbio es similar al del láser de holmio, pero su energía es mucho menor. Un láser de erbio con una longitud de onda de 2940 nanómetros permite cortar tejido blando. Si bien este tipo de láser en el infrarrojo medio tiene poca penetración, la humedad de los tejidos humanos lo absorbe rápidamente, logrando buenos resultados con menor energía. Puede cortar, desbastar y eliminar tejidos blandos con precisión, logrando una rápida cicatrización de heridas. Se utiliza ampliamente en cirugías láser como la de cavidad oral, cataratas blancas, estética, eliminación de cicatrices y eliminación de arrugas.
En 1985, la Universidad de Southampton (Reino Unido) y la Universidad del Noreste (Japón) desarrollaron con éxito un amplificador de fibra dopada con erbio. Actualmente, Wuhan Optics Valley, en Wuhan, provincia de Hubei (China), produce de forma independiente este amplificador de fibra dopada con erbio y lo exporta a Norteamérica, Europa y otros lugares. Esta aplicación es uno de los mayores inventos en las comunicaciones por fibra óptica, ya que, al doparse una cierta proporción de erbio, se puede compensar la pérdida de señales ópticas en los sistemas de comunicación. Este amplificador es actualmente el dispositivo más utilizado en las comunicaciones por fibra óptica, capaz de transmitir señales ópticas sin debilitamiento.
Hora de publicación: 16 de agosto de 2023