Un speiss es un subproducto de la extracción de cobre puro, plomo u otro metal de su forma impura. Por lo general, se compone principalmente de hierro y arsénico con trazas de otros minerales. La mezcla de metales de origen impuro que se utiliza se llama mineral, y la ciencia detrás de este proceso de extracción se llama metalurgia. La forma más antigua de metalurgia consiste en «fundir» minerales para su extracción. Esta técnica se ha practicado durante miles de años y todavía es común en la actualidad.
Para fundir el metal, un trabajador combina minerales de metal en bruto con aditivos y los calienta a temperaturas muy altas en un alto horno. La temperatura se controla con mucho cuidado y se basa en el punto de fusión del material no deseado en el horno. Cuando la mezcla está lo suficientemente caliente, los aditivos se unen a las impurezas que se encuentran naturalmente en el mineral. Dado que todos estos productos químicos unidos tienen diferentes pesos y temperaturas de ebullición, se separan naturalmente en diferentes capas dentro del alto horno. Luego se pueden quitar y el material restante es un metal muy puro.
Cuando el metal y sus impurezas están en forma de este líquido caliente en capas, se denomina fase fundida. Speiss, generalmente compuesto de arseniuro de hierro, se eleva cerca de la parte superior durante la fase fundida y se puede eliminar junto con otras capas no deseadas. El material de algunas de estas capas se utilizará en otro proceso para extraer los metales útiles restantes. Se descartarán algunas capas. Hasta el siglo pasado, el speiss se descartaba comúnmente, ya que la gente pensaba que no tenía ningún propósito industrial útil.
Esa creencia cambió cuando se descubrió que Speiss era muy útil en la fabricación de semiconductores. Hoy en día, muchos aparatos electrónicos domésticos, como computadoras, teléfonos y televisores, utilizan semiconductores. También son un componente importante de las células solares porque pueden convertir la energía luminosa en energía eléctrica.
La adición de speiss a los transistores de un semiconductor permite que el semiconductor sea mucho más conductor. Este proceso se llama transistores de dopaje. El aumento de la conductividad mejora en gran medida la utilidad de los semiconductores y les permite ser mucho más pequeños.
En 2008 se descubrió que el arseniuro de hierro speiss también se puede utilizar para fabricar superconductores más eficientes. Los superconductores entregan una corriente constante casi sin pérdida de energía, pero generalmente solo pueden hacer esto a temperaturas muy frías. Cuando un superconductor usa arseniuro de hierro, puede funcionar a temperaturas más cercanas a la temperatura ambiente normal. Los científicos aún no comprenden completamente el proceso y actualmente se está investigando. Los superconductores aún no tienen aplicaciones domésticas, pero se utilizan en entornos de laboratorio.
Dado que el speiss es un subproducto industrial tan común y útil, seguirá encontrándose en las placas de circuitos. También es probable que alimente más dispositivos electrónicos, ya que los paneles solares están ganando popularidad. Dadas las mejoras de rendimiento que ha mostrado en entornos de investigación, se puede utilizar speiss en el primer superconductor disponible comercialmente.