การใช้งานหลักของเจอร์เมเนียม

เจอร์เมเนียมเป็นโลหะกึ่งนำไฟฟ้าแข็งและเปราะสีเทาเงินซึ่งมีคุณสมบัติทางเคมีที่เสถียร และไม่ทำปฏิกิริยากับอากาศที่อุณหภูมิห้อง โลหะเจอร์เมเนียมและสารประกอบมีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์ที่ดี คุณสมบัติทางแสงอินฟราเรดที่ดีเยี่ยม และการส่งผ่านไปยังไมโครเวฟได้ดี ตามข้อมูลจากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา (USGS) โครงสร้างการใช้เจอร์เมเนียมทั่วโลกคิดเป็น 30% ในอุตสาหกรรมการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง 20% ในเลนส์อินฟราเรด 20% ในโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) และ 20% ในพลังงานแสงอาทิตย์ และสาขาอิเล็กทรอนิกส์ คิดเป็น 15% และสาขาอื่นๆ เช่น การแพทย์ คิดเป็น 15% จากข้อมูลเหล่านี้ ไม่ใช่เรื่องยากที่จะมองเห็นว่าเจอร์เมเนียมมีการใช้งานที่กว้างขวางและสำคัญในด้านการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก เลนส์อินฟราเรด เซมิคอนดักเตอร์ การบินและอวกาศ เซลล์แสงอาทิตย์ ตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมี และชีวเวชศาสตร์ และเป็นทรัพยากรเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญ

เหตุใดเจอร์เมเนียมจึงมีเนื้อหาไม่มากนัก แต่มีสาขาการใช้งานมากมาย สิ่งนี้เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับลักษณะคู่ของธาตุเจอร์เมเนียม

แม้ว่าเจอร์เมเนียมจะเป็นโลหะ แต่ก็มีคุณสมบัติหลายอย่างคล้ายกับอโลหะ

จะเห็นได้ชัดเจนในตารางธาตุว่าเจอร์เมเนียมอยู่บนเส้นแบ่งระหว่างธาตุโลหะและธาตุอโลหะ และธาตุที่อยู่ใกล้เส้นแบ่งมักมีคุณสมบัติทั้งโลหะและอโลหะ

 

ระบบนำทางและกำหนดเป้าหมายด้วยอินฟราเรดระดับความสูงต่ำยามค่ำคืนถูกนำมาใช้ในวงกว้างในการรบจริงเป็นครั้งแรก กลายเป็น "ดวงตา" ของเครื่องบินรบในการปฏิบัติการตอนกลางคืน ช่วยให้ทหารเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระราวกับในระหว่างวันในความมืด

นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา กองทัพของประเทศต่างๆ ได้เริ่มติดตั้งอุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดในปริมาณมาก การผลิตวัสดุส่วนประกอบทางแสงที่สำคัญ เช่น เลนส์ ปริซึม หน้าต่าง และตัวกรองในเรดาร์อินฟราเรด เครื่องตรวจจับอินฟราเรด อุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืน และเครื่องติดตามอินฟราเรดแยกออกจากเจอร์เมเนียมไม่ได้

ในด้านพลเรือน กล้องตรวจจับอินฟราเรดความละเอียดสูงสามารถจับภาพกิจกรรมยามค่ำคืนของสัตว์ป่าหายากได้ ช่วยให้ผู้คนเข้าใจและปกป้องสัตว์ป่าได้ดีขึ้น และมีส่วนสนับสนุนความหลากหลายทางชีวภาพ

นอกจากนี้เจอร์เมเนียมยังขาดไม่ได้สำหรับมนุษย์ในการสำรวจจักรวาลในอวกาศอันกว้างใหญ่ เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้เจอร์เมเนียมมีความทนทานต่อการแผ่รังสีอวกาศและทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกที่สูงขึ้น และต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่ต่ำกว่า และยังมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานีอวกาศและสาขาอื่นๆ เจอร์เมเนียมยังเป็นส่วนประกอบเลนส์ของเครื่องมือติดตามอินฟราเรดซึ่งเรียกว่า "ดวงตา" ของยานพาหนะการบินและอวกาศ

 

ในยุคอินเตอร์เน็ตใครๆ ก็ต้องเคยมีประสบการณ์แบบนี้มาก่อน แถบความคืบหน้าในการโหลดช้าเมื่อดูข่าวทำให้ผู้คนอารมณ์เสีย และความล่าช้าในการดูวิดีโอทำให้ผู้คนเกาหัว ปัญหาข้างต้นสามารถแก้ไขได้โดยผู้ให้บริการอัพเกรดแบนด์วิธ หากบรอดแบนด์เป็น "ถนน" ของการสื่อสารข้อมูล ใยแก้วนำแสงก็คือ "ทางหลวง" บนท้องถนน และเจอร์เมเนียมก็คือ "หินปูทาง" ของทางหลวง เจอร์เมเนียมเตตระคลอไรด์สามารถใช้สร้างเส้นใยนำแสงพรีฟอร์ม ซึ่งมีบทบาทในการเติมและการแปลงโฟโตอิเล็กทริก เป็นวัตถุดิบสำคัญในการทำเส้นใยแก้วนำแสง

ใยแก้วนำแสงเป็นตัวนำการสื่อสารที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและในปัจจุบันยังไม่มีสิ่งทดแทน นับตั้งแต่ศตวรรษที่ 21 อัตราการเติบโตต่อปีของความต้องการใยแก้วนำแสงทั่วโลกสูงถึง 20% โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้องการด้านการสื่อสารในประเทศกำลังพัฒนายังคงเติบโตอย่างรวดเร็ว ด้วยการพัฒนากลยุทธ์ "บรอดแบนด์จีน" ในประเทศของฉัน การใช้แนวคิด "อินเทอร์เน็ต +" และ "การเพิ่มความเร็วและลดค่าธรรมเนียม" และนโยบายอื่น ๆ รวมถึงการมาถึงของยุคอินเทอร์เน็ต 5G ของทุกสิ่ง ความต้องการออปติคอล ไฟเบอร์ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

 

สุขภาพและอายุยืนยาวเป็นหัวข้อที่ผู้คนกังวลมาตั้งแต่สมัยโบราณ "Shen Nong's Materia Medica" และ "Compendium of Materia Medica" ล้วนระบุว่าเห็ดหลินจือเป็นยาชั้นยอด และเป็นสมบัติล้ำค่าในบรรดาวัสดุยาอันล้ำค่า การวิจัยทางการแพทย์สมัยใหม่แสดงให้เห็นว่าเห็ดหลินจือมีสารอัลคาลอยด์หลายชนิด ซึ่งมีส่วนประกอบหลักคือไอออน "เจอร์เมเนียม" และโพลีแซ็กคาไรด์โพลีเมอร์ ซึ่งสามารถเพิ่มพลังการรักษาตนเองและภูมิคุ้มกันของร่างกาย และปรับปรุงสุขภาพของมนุษย์ได้ นอกจากนี้ ยาสมุนไพรจีนหายาก เช่น โสม โกจิเบอร์รี่ และโฮเซ็นอาย รวมถึงผัก เช่น กระเทียม และมันฝรั่ง ยังมีเจอร์เมเนียมออร์แกนิกอยู่ด้วย การทดสอบโดยนักวิชาการชาวจีนพบว่าโสมป่า 20- ปีมีเจอร์เมเนียมสูงถึง 400×10^-6ในขณะที่โสมสวน (ปลูกเทียม) ไม่ค่อยเกิน 50×10^-6.

สามารถรับประทานอะไรที่มีเจอร์เมเนียมได้หรือไม่?

เลขที่

ธาตุเจอร์เมเนียมแบ่งออกเป็นเจอร์เมเนียมอินทรีย์และเจอร์เมเนียมอนินทรีย์ เจอร์เมเนียมอนินทรีย์ส่วนใหญ่ได้มาจากแร่ถ่านหินและซัลไฟด์ ผลึกเดี่ยวเจอร์เมเนียมและผลึกบิสมัทเจอร์เมเนต (Bi12GeO20) ที่เกิดขึ้นหลังจากการแปรรูปและการสกัดสามารถนำมาใช้ในด้านทัศนศาสตร์อินฟราเรดได้ มีเพียงเจอร์เมเนียมที่มีอยู่ในรูปของเกลืออินทรีย์เท่านั้นที่เรียกว่าเจอร์เมเนียมอินทรีย์และมีประโยชน์ต่อร่างกายมนุษย์ เจอร์เมเนียมอินทรีย์สามารถแบ่งออกเป็นสารสังเคราะห์และสารธรรมชาติบริสุทธิ์ เจอร์เมเนียมอินทรีย์ชนิดแรกคือ tetraethylgermanium ถูกสังเคราะห์ขึ้นในปี พ.ศ. 2430 จนถึงขณะนี้ มีการสังเคราะห์เจอร์เมเนียมอินทรีย์มากกว่า 200 ชนิดแล้ว สิ่งสำคัญที่สุดคือในปี 1967 แพทย์ชาวญี่ปุ่น คาซูฮิโกะ อาซาอิ และคนอื่นๆ สังเคราะห์เจอร์เมเนียมออกไซด์อินทรีย์ Ge-132 ที่ละลายน้ำได้ (ชื่อวิทยาศาสตร์: -carboxyethyl germanium sesquioxide) สามารถกระตุ้นให้ร่างกายผลิตแกมมา-อินเตอร์เฟอรอน และสามารถกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงของมาโครฟาจ "ที่กำลังหลับ" ให้เป็นมาโครฟาจต่อต้านเนื้องอก ดังนั้นจึงกระตุ้นกิจกรรมต่อต้านมะเร็งอินเตอร์เฟอรอน นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เจอร์เมเนียมอินทรีย์ได้เริ่มแสดงความสามารถในด้านเภสัชกรรม ผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพ และเครื่องสำอาง

ปัจจุบัน เจอร์เมเนียมอินทรีย์ถูกนำมาใช้ทางคลินิกเพื่อรักษาโรคมะเร็งต่างๆ โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ ต้อกระจก ความดันโลหิตสูง และอาการอื่นๆ วงการแพทย์ยกย่องเจอร์เมเนียมอินทรีย์ว่าเป็น "เจอร์เมเนียมผู้ช่วยชีวิต" สำหรับมนุษยชาติในศตวรรษที่ 21