Germanium adalah logam semikonduktif keras dan rapuh berwarna abu-abu keperakan dengan sifat kimia yang stabil dan tidak berinteraksi dengan udara pada suhu kamar. Logam germanium dan senyawanya memiliki sifat semikonduktor yang baik, sifat optik inframerah yang sangat baik, dan transmisi gelombang mikro yang baik. Menurut data dari Survei Geologi Amerika Serikat (USGS), struktur konsumsi germanium global menyumbang 30% pada industri komunikasi serat optik, 20% pada optik inframerah, 20% pada polietilen tereftalat (PET), dan 20% pada solar. dan bidang elektronik. Menyumbang 15%, dan bidang lain seperti kedokteran menyumbang 15%. Tidak sulit untuk melihat dari data ini bahwa germanium memiliki aplikasi yang luas dan penting dalam bidang komunikasi serat optik, optik inframerah, semikonduktor, ruang angkasa, sel surya, katalis kimia, dan biomedis, serta merupakan sumber daya strategis yang penting.
Logam kecil, keterampilan besar
Mengapa germanium tidak memiliki banyak konten tetapi memiliki banyak bidang penerapan? Hal ini erat kaitannya dengan sifat ganda unsur germanium.
Meskipun germanium termasuk logam, ia memiliki banyak sifat yang mirip dengan nonlogam.
Tabel periodik unsur dapat dilihat dengan jelas bahwa germanium terletak pada garis pemisah antara unsur logam dan unsur nonlogam, dan unsur di dekat garis pemisah seringkali mempunyai sifat logam dan nonlogam.
mata di malam yang gelap
Sistem navigasi dan penargetan inframerah ketinggian rendah malam hari digunakan dalam skala besar dalam pertempuran sebenarnya untuk pertama kalinya, menjadi "mata" pesawat tempur dalam operasi malam hari, memungkinkan tentara untuk bergerak sebebas di siang hari dalam kegelapan.
Sejak itu, tentara dari berbagai negara mulai melengkapi peralatan pencitraan termal inframerah dalam jumlah besar. Pembuatan material komponen optik utama seperti lensa, prisma, jendela, dan filter pada radar infra merah, detektor infra merah, perangkat night vision, dan pelacak infra merah tidak dapat dipisahkan dari germanium.
Di bidang sipil, kamera pendeteksi inframerah definisi tinggi dapat menangkap gambar aktivitas malam hari hewan liar langka, membantu masyarakat lebih memahami dan melindungi hewan liar serta berkontribusi terhadap keanekaragaman hayati.
Selain itu, germanium juga sangat diperlukan bagi manusia untuk menjelajahi alam semesta di ruang angkasa yang luas. Sel surya berbasis Germanium memiliki ketahanan yang baik terhadap radiasi ruang angkasa dan ketahanan suhu tinggi, efisiensi konversi fotolistrik yang lebih tinggi dan biaya pembangkitan listrik yang lebih rendah, serta banyak digunakan di stasiun luar angkasa dan bidang lainnya. Germanium juga merupakan komponen lensa alat pelacak inframerah, "mata" kendaraan luar angkasa.
"Paving Stone" untuk Transmisi Informasi
Di era internet, semua orang pasti pernah mengalami pengalaman ini. Bilah kemajuan pemuatan yang lambat saat menonton berita membuat orang kesal, dan kelambatan saat menonton video membuat orang menggaruk-garuk kepala. Permasalahan di atas dapat diatasi dengan operator meningkatkan bandwidth. Jika broadband adalah "jalan" komunikasi informasi, maka serat optik adalah "jalan raya" di jalan tersebut, dan germanium adalah "batu paving" dari jalan raya tersebut. Germanium tetraklorida dapat digunakan untuk membuat bentuk awal serat optik, memainkan peran doping dan konversi fotolistrik. Ini adalah bahan baku penting untuk pembuatan serat optik.
Serat optik adalah konduktor komunikasi yang banyak digunakan dan saat ini tidak ada penggantinya. Sejak abad ke-21, tingkat pertumbuhan tahunan permintaan serat optik global mencapai 20%. Secara khusus, permintaan komunikasi di negara-negara berkembang terus meningkat pesat. Dengan berkembangnya strategi "Broadband China" di negara saya, penerapan konsep "Internet +" dan "peningkatan kecepatan dan pengurangan biaya" dan kebijakan lainnya, serta hadirnya era Internet 5G untuk Segalanya, permintaan akan optik serat terus meningkat.
"Pil ajaib" untuk umur panjang
Kesehatan dan umur panjang telah menjadi topik perhatian masyarakat sejak zaman kuno. "Materia Medica Shen Nong" dan "Ringkasan Materia Medica" semuanya mencantumkan Ganoderma lucidum sebagai obat terbaik, dan merupakan harta karun di antara bahan obat yang berharga. Penelitian medis modern menunjukkan bahwa Ganoderma lucidum mengandung berbagai alkaloid, komponen utamanya adalah ion "germanium" dan polisakarida polimer, yang dapat meningkatkan kekuatan penyembuhan dan kekebalan tubuh serta meningkatkan kesehatan manusia. Selain itu, obat herbal langka Tiongkok seperti ginseng, wolfberry, dan mata hozen, serta sayuran seperti bawang putih dan kentang, mengandung germanium organik. Pengujian yang dilakukan oleh para sarjana Tiongkok menemukan bahwa ginseng liar berumur 20-tahun mengandung germanium hingga 400×10-6, sedangkan ginseng taman (dibudidayakan secara buatan) jarang melebihi 50×10-6.
Tip yang baik
Bisakah makanan yang mengandung germanium dimakan?
TIDAK.
Unsur germanium terbagi menjadi germanium organik dan germanium anorganik. Germanium anorganik terutama berasal dari batubara dan bijih sulfida. Kristal tunggal germanium dan kristal bismut germanat (Bi12GeO20) yang terbentuk setelah pemrosesan dan ekstraksi dapat digunakan dalam bidang optik inframerah. Hanya germanium yang berbentuk garam organik yang disebut germanium organik dan bermanfaat bagi tubuh manusia. Germanium organik dapat dibagi menjadi sintetis dan alami murni. Germanium organik pertama, tetraethylgermanium, disintesis pada tahun 1887. Sejauh ini, lebih dari 200 jenis germanium organik telah disintesis. Diantaranya, yang paling penting adalah pada tahun 1967, dokter medis Jepang Kazuhiko Asai dan lainnya mensintesis germanium oksida organik yang larut dalam air Ge-132 (nama ilmiah: -carboxyethyl germanium sesquioxide). Hal ini dapat menginduksi tubuh untuk memproduksi interferon gamma, dan dapat menginduksi transformasi makrofag "tidur" menjadi makrofag anti tumor, sehingga menginduksi aktivitas interferon anti kanker. Sejak saat itu, germanium organik mulai menunjukkan bakatnya di bidang farmasi, produk kesehatan dan kosmetik.
Saat ini, germanium organik telah digunakan secara klinis untuk mengobati berbagai jenis kanker, rheumatoid arthritis, katarak, hipertensi dan gejala lainnya. Komunitas medis memuji germanium organik sebagai "germanium penyelamat" bagi umat manusia di abad ke-21.