你身邊不為人知的元素

打開書房的臺燈，你會看到一束絢麗的銪光灑落在書桌上。啟動觸屏電腦，手指劃過含有銦的觸摸屏，脈沖信號就順著鉺制的光纖不到一秒便傳遍整個互聯網絡。想在上網時聽聽音樂，先進的釹磁石耳機里立刻就傳來了“披頭士”樂隊的音樂。

對許多人來說，這是司空見慣的生活，很少有人會去思考那些默默推動人類文明進步的科技背后究竟隱藏著什么。然而，人們日常使用的各種科技創新小玩意兒都有一個共同之處——它們的核心功能都依賴于某些元素周期表上極其陌生的元素。你可能從未聽說過鉺、銦、鉿、鉭和釹，但它們就在你的身邊。

鉺

Erbium

稀土元素

原子數：68

應用：光纖

你通過互聯網閱讀過文章嗎？或者，你閱讀的時候是否瞟了一眼你的電子郵件來信提示？如果答案是“是的”，那你就很有可能用到了鉺元素。

鉺是生產光纖必不可少的元素。我們知道，光纖在世界范圍內傳輸編碼于光中的信息，它可以使光信號保持無損傳輸，這比銅絲傳輸的效果要好得多。然而，在傳輸了數千公里以后，光信號也會逐漸減弱，因此就需要對光信號進行放大處理。

高活性的鉺離子在這時大顯身手。在光纖中，每隔一小段距離就嵌入一些鉺，只要用激光照射，它們就進入了高能離子態。沿著光纖傳輸的光信號會刺激這些高能態的鉺離子，使它們釋放儲存的能量，改變光的波長，以此推動光信號向前傳輸。

銦

Indium

金屬元素

原子數：49

應用：觸摸屏，太陽能電池

雖然人們很少能夠直觀地看到銦，但人們花在含有銦的觸摸屏上的時間并不少。銦錫氧化物制成的合金具有十分罕見的物理性質——透明，又具有良好的導電性。因此，它對屏幕顯示器和電視來說就很重要，因為它可以制成透明的前電極來控制像素。智能電話的觸摸屏上有一層銦錫氧化物，這賦予了屏幕對觸摸敏感的傳導性，因此，它可以識別輕擊、重擊和擠壓。當銦與其他金屬混合之后就不再透明了，它變得可以吸收光粒子。碲化鎘電池——用銅、銦和硒（有時還有鎵）制成的太陽能電池，正挑戰硅在太陽能電池領域的統治地位。

鉿

Hafnium

過渡金屬

原子數：72

應用：計算機芯片

鉿強大的耐熱性使得它被制成合金，用于阿波羅登月艙火箭推進器的噴嘴上，往返于地月之間。然而，從2007年開始，它與地球之間的距離不再那么遙遠了——它被用于制造超級計算機芯片中微小的晶體管。

這是因為二氧化鉿是非常有效的絕緣體。相比于過去應用于開關晶體管的二氧化硅，二氧化鉿能更好地阻止電流通過。而且，它的開關速度要快20％，這樣就能傳輸更多的信息。這使得晶體管的制造工藝由二氧化硅時代的65納米進步到45納米，再到如今的32納米。

鉭

Tantalum

過渡金屬

原子數：73

應用：幾乎所有的便攜式電子產品

你的智能手機和平板電腦展現的是現代材料科技創造出的奇跡——含銦的觸摸屏接口、壓縮鋰電子電池，以及由納米晶體管構成的微處理器。

鉭的應用涉及電容器。電容器是電子線路中毫不起眼的組成部分，用來儲存能量、平穩電流。正是由于鉭具有兩面性，它們才會如此小巧、苗條。同時，鉭的氧化物還是非常好的絕緣體，在兩片導電片之間，只需要薄薄的一層氧化鉭就可以防止漏電。除此之外，氧化鉭還能夠自我修復，迅速堵住漏電。

釹

Neodymium

稀土元素

原子數：60

應用：高性能永磁體

釹元素是生成綠色光束的關鍵物質，它被應用于綠色激光發生器中。除此之外，風力渦輪機和電動汽車的發動機，也離不開含有釹元素的永磁體。

一旦與鐵和硼混合，釹就可以使一塊普通磁鐵的磁力按其質量比例增強到原來的12倍。這就是為什么你新買的筆記本電腦能如此小巧、輕便——這些磁鐵可以更好地控制驅動硬盤旋轉的電機，以及在硬盤上刻錄、讀取數據的磁針，這樣在同樣的空間里就能儲存更多的信息。