元素紧迫性：大多数金属的替代品不足或不存在

*更正（2015年3月17日）：周期表已更新，包含 铊。

半个世纪前，只有少数几种材料被广泛用于消费和工业产品——木材、钢铁和砖块，仅举几例最突出的例子。今天，一块计算机芯片就包含 60 多种元素，从钨到镱不等。当代技术对如此多样化资源（尤其是金属）的依赖引起了耶鲁大学环境科学家托马斯·格雷德尔的兴趣。随着对这些元素的需求不断增加，如果出现短缺，是否有替代品可用？

在大多数情况下，没有。事实上，格雷德尔和他的同事在全面分析了周期表上 62 种金属或类金属的性质、生命周期和应用后发现，在所有用途中，没有一种金属或类金属存在强有力的替代品。当涉及到主要用途时，十几种金属都面临着不充分或不存在替代品的困境。在这些情况下，替代品总是会导致性能下降。

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然而，格雷德尔表示，情境性稀缺可能有一线希望。它们应该激励工程师设计全新的、变革性的材料。