Indium - tout ce qu'il faut savoir

L'indium : un métal technologique scintillant à l'avenir radieux

Il est souvent qualifié de métal technologique, et ce à juste titre : l'indium est un composant élémentaire de nombreuses réalisations dans le domaine des technologies de communication et d'avenir. Sous sa forme transformée d'oxyde d'indium et d'étain, il garantit le bon fonctionnement des écrans tactiles et des écrans à cristaux liquides (LCD), il est nécessaire aux diodes électroluminescentes et indispensable à l'utilisation de cellules solaires et photovoltaïques.  Les nombreuses propriétés positives de ce métal aux reflets argentés ne sont contrebalancées que par un seul fait négatif : L'indium est rare et ses réserves naturelles sont limitées. Les besoins ne cessent cependant d'augmenter, notamment parce que cette matière première revêt une importance stratégique pour l'économie. On peut donc s'attendre à ce que les prix de l'indium augmentent nettement dans un avenir proche - et qu'il soit intéressant d'investir dès maintenant.

La découverte : un monument pour le matériau high-tech

Il est certain qu'il y a peu de matériaux high-tech qui ont fait l'objet d'un monument classique. L'indium en fait partie. Une plaque de bronze sur la place du château local à Freiberg, en Saxe, rend hommage aux deux chimistes Ferdinand Reich et Theodor Hieronymus Richter, qui ont découvert l'indium à l'Académie des mines de la ville. Bien qu'il y a plus de 150 ans, les deux hommes cherchaient en fait du thallium. Mais dans un échantillon de sphalérite, ils ont trouvé une ligne spectrale bleue indigo inconnue - qui a ensuite donné son nom au matériau. Les chercheurs ont réussi à isoler le métal en plusieurs étapes. Il a été présenté pour la première fois au public lors de l'exposition universelle de Paris en 1867. L'indium avait alors déjà son symbole "In" et le numéro atomique 49 dans le tableau périodique des éléments.

L'indium rare : les réserves mondiales sont limitées

Sous forme élémentaire et pure, l'indium ne se trouve que très, très rarement. Sa fréquence dans la croûte terrestre correspond à peu près à celle de l'argent. La grande majorité des gisements de ce métal sont liés à des minerais de zinc, notamment à la sphalérite. D'un point de vue purement théorique, les réserves mondiales sont estimées à 16 000 tonnes. Théoriquement, car seules 11.000 tonnes peuvent être exploitées selon des critères économiques. Les plus grands gisements se trouvent en Chine, au Canada et au Pérou. Mais des minerais contenant de l'indium sont également exploités en Australie et au Brésil, en Russie et au Japon, en Afrique du Sud, aux États-Unis et dans certains pays européens. La plupart du temps, l'indium est extrait comme sous-produit classique de la production de plomb et de zinc. Une extraction multiple et une électrolyse supplémentaire permettent d'obtenir un produit brut d'une pureté de 99,99 %. L'indium est généralement coulé en lingots pour le commerce pur mondial - et comme investissement.

Le taux de recyclage est infime

En raison de l'étroitesse des réserves naturelles et de l'augmentation rapide de la demande, l'indium fait actuellement partie des matières premières les plus rares de la planète. Plus de 70 % de la production internationale est transformée en oxyde d'indium et d'étain. L'oxyde d'indium est alors lié sous forme de complexe à une petite quantité d'oxyde d'étain. Il se forme un composé transparent et conducteur qui sert par exemple de base aux écrans LCD ou aux diodes électroluminescentes. Il est surprenant que le taux de recyclage de l'indium ne soit même pas de 1 % au niveau international, alors que ce métal est principalement utilisé dans les biens de consommation. Seul le Japon a mis en place un système de recyclage efficace pour cette précieuse matière.

Aperçu général : Les propriétés physiques et chimiques de l'indium

L'indium est un métal argenté et brillant dont le point de fusion est très bas (156,60 degrés Celsius seulement). Seuls le mercure, le gallium et les métaux alcalins ont un point de fusion inférieur. Le métal est en outre très mou et ne possède qu'une dureté Mohs de 1,2, ce qui permet de le couper, de le déformer ou même de l'entailler avec un ongle sans problème. Comme l'étain, l'indium émet un bruit caractéristique et strident lorsqu'il est plié, ce qui est communément appelé le "cri de l'étain". En dessous de la température dite de transition de 3,41 kelvins, l'indium possède des propriétés supraconductrices. Sous forme liquide, il peut mouiller le verre de manière permanente.

L'indium étant un métal de base, il cherche à s'associer à toute une série de non-métaux à des températures élevées. Il réagit avec le sélénium et le soufre, l'azote et l'hydrogène, et même avec le phosphore. En revanche, à température ambiante, le métal est stable, même à l'air libre. Cela est dû au fait qu'il forme une couche d'oxyde dense autour de lui afin d'empêcher une oxydation supplémentaire. Le mécanisme de protection fonctionne de manière similaire à celui de l'aluminium. L'indium n'est pas soluble dans l'eau ni dans la plupart des acides organiques, seuls les acides nitrique et sulfurique peuvent affecter le matériau mou.

L'indium, un talent multiple : pour les écrans, les écrans tactiles et les cellules solaires

L'éventail des utilisations de l'indium est très large. Déjà avant et peu après la Seconde Guerre mondiale, il était utilisé comme composant d'alliage pour la protection contre la corrosion dans l'industrie électrique et la construction aéronautique. Sa souplesse et son faible point de fusion en font un métal de choix pour la protection thermique des installations de protection contre l'incendie et des transformateurs. L'indium a toutefois commencé sa marche triomphale avec le développement de la technologie de communication moderne - qui, inversement, a été rendue possible en partie grâce à ce matériau polyvalent. Les plaques de verre revêtues d'indium-étain sont au cœur de la plupart des écrans. Dans les écrans tactiles, l'oxyde d'indium et d'étain sert de conducteur de courant, tout comme dans les diodes électroluminescentes et les cellules solaires. Le photovoltaïque en couches minces utilise l'indium, le cuivre, le gallium et le disélénide pour obtenir le meilleur rendement électrique possible. Les nanofils en phosphure d'indium ne sont pas seulement utilisés dans les commutateurs optiques, mais aussi dans la technique médicale et la technologie laser. L'indium fait sans aucun doute partie des métaux technologiques qui prendront encore plus d'importance à l'avenir.

Toxicologie et dangers : L'indium compact est une chose sûre

L'indium solide est non toxique et non inflammable. En revanche, lorsqu'il est finement séparé, c'est-à-dire sous forme de poudre ou même de poussière, il peut facilement s'enflammer et prendre feu, comme de nombreux autres métaux. L'incendie ne doit jamais être éteint avec de l'eau, car il existe un risque aigu d'explosion en raison de l'hydrogène qui se forme. Dans ce cas, il faut utiliser un extincteur pour métaux. Mais en général, il n'est pas nécessaire de réduire l'indium en poudre - un lingot argenté et brillant peut vous procurer beaucoup plus de plaisir.