Где найти кремний

Химический состав мантии земли – предмет споров геофизиков уже долгие годы. Кремний, его наличие или отсутствие в слое, образующем нижнюю мантию в ядре, особенно волновал ученых. И именно это соединение много оказаться в составе мантии на этапе образования нашей планеты во время ее столкновения с астероидами. Вопрос «где найти кремний» волнует ученых не меньше, чем то , как он попал на землю, а точнее, оказался в её ядре. Ведь именно кремний сегодня относится к числу самых перспективных и используемых химических элементов, которые используются в солнечных батареях, аккумуляторах и бытовой технике со сложной электронной начинкой.

Японские ученые опытным путем установили, что нижняя мантия земли содержит до 93% перовскита. А это значит, что нижняя мантия земли насыщенна кремнием намного сильнее, чем ее верхние отделы. Это открытие поможет разобраться со старыми тайнами, интересующими ученых с самых древних времен. Наша планета не так проста, верхняя твердая «скорлупа», на которой мы с вами живем, скрывает под собой и «белок» - мантию. И «желток» ядро. Мантия разделяется на три слоя – от самого нижнего, до среднего и верхнего. Верхнюю мантию составляют земная кора и та область, которая простирается на глубину в 400 километров. Далее идет переходная или средняя мантия, ее глубина составляет всего порядка 250 километров.  И, наконец, нижняя мантия, это всего 2 километра и 900 метров. Изучение верхней мантии земли уже достаточно хорошо продвинулось, поэтому о ее составе известно почти всё, процент кремния в ней тоже не составляет секрета, а вот со средней и глубинной нижней мантией, не всё так просто.

Для того, чтобы получить представление о химическом составе самого нижнего слоя магмы, предприняты экспериментальные попытки воссоздания условий этого участка мантии в лаборатории. Это позволило получить практически исчерпывающую информацию о том, какие вещества входят в состав этой труднодоступной подземной области магмы. Перовскит и феррооксиплаз были помещены в особые условия повышенного давления (компрессионную камеру) в ходе этого эксперимента. В этой камере элементы подвергались такому давлению, которое возникает на разных слоях магмы в мантии. Кроме того, содержимое компрессионной камеры было подвергнуто особым сейсмическим тестам, которые стандартны для изучения мантии Земли в полевых условиях.

Эти тесты доли однозначный ответ – в нижней мантии содержится не менее 93% процентов перовскита. А это значение практически полностью соответствует уровню кремния, который ученые обнаруживают в астероидах. Кремний часто используется для создания современной техники, а солнечные батареи полностью обеспечиваются кремниевыми пластинами, играющими роль подложки.  Кроме того, даже для литиевых батарей проводятся испытания, в ходе которых литий стараются заменить графено-кремниевым композитом, поражающий своими качествами – подвижностью и податливостью. Этот композит позволяет избежать разрушения электрода, обеспечивая необходимое изменение объема