Los elementos de tierras raras desempeñan un papel crítico en tecnologías modernas como vehículos eléctricos, turbinas eólicas y teléfonos inteligentes. Sin embargo, su separación tradicional requiere grandes cantidades de ácidos y disolventes orgánicos. En el nuevo estudio, los canales a escala nanométrica entre capas de óxido de manganeso permiten la separación de los elementos según el tamaño de sus capas de agua. Los elementos más ligeros, con capas de agua más grandes, expanden los canales, mientras que los más pesados se adhieren firmemente.
Los investigadores aumentaron significativamente la eficiencia de separación añadiendo iones de magnesio para impedir la expansión de los canales. Con este método de "fijación", la pureza del neodimio respecto al lantano alcanzó el 97% en dos etapas. Experimentos y simulaciones de mecánica cuántica confirmaron que las diferencias a nivel de ångström en las capas de agua son responsables del mecanismo de separación.
Aún no se ha alcanzado la viabilidad comercial, pero un proceso que funciona con agua y electricidad podría permitir trasladar el procesamiento de tierras raras desde centros globales hacia instalaciones locales. La técnica también es aplicable en otros campos, como el reciclaje de baterías y la purificación de minerales críticos.