Нанотехнологијата е новонастаната интердисциплинарна област која постепено се развиваше во доцните 1980-ти и раните 1990-ти. Поради огромниот потенцијал да создаде нови производствени процеси, материјали и производи, ќе предизвика нова индустриска револуција во новиот век. Сегашното ниво на развој на нанонауката и нанотехнологијата е слично на она на компјутерската и информатичката технологија во 1950-тите. Повеќето научници посветени на ова поле предвидуваат дека развојот на нанотехнологијата ќе има широко и длабоко влијание врз многу аспекти на технологијата. Научниците веруваат дека има чудни својства и уникатни својства, а главните ограничувачки ефекти кои водат до чудните својства на наноретка земјаматеријалите вклучуваат специфичен површински ефект, ефект на мала големина, ефект на интерфејс, ефект на транспарентност, ефект на тунелирање и макроскопски квантен ефект. Овие ефекти ги прават физичките својства на нано системите различни од конвенционалните материјали, како што се светлината, електричната енергија, топлината и магнетизмот, што резултира со многу нови карактеристики. Постојат три главни насоки за идните научници за истражување и развој на нанотехнологијата: подготовка и примена на наноматеријали со високи перформанси; Дизајн и подготовка на различни нано уреди и опрема; Откријте и анализирајте ги својствата на нано регионите. Во моментов, главно постојат некои насоки за примена за наноретка земјаи идните употреби на наноретки земјитреба дополнително да се развиваат.
Нано лантан оксидсе применува на пиезоелектрични материјали, електротермални материјали, термоелектрични материјали, магнеторезистивни материјали, луминисцентни материјали (син прашок) материјали за складирање на водород, оптичко стакло, ласерски материјали, разни легирани материјали, катализатори за подготовка на органски хемиски производи и катализатори за неутрализирање на автомобилски издувни гасови. Се применуваат и земјоделски филмови со лесна конверзијанано лантан оксид.
Главните употреби нанано церијавклучуваат: 1. Како додаток за стакло,нано церијаможе да ги апсорбира ултравиолетовите и инфрацрвените зраци и се применува на автомобилско стакло. Не само што може да спречи ултравиолетово зрачење, туку може и да ја намали температурата во автомобилот, а со тоа да заштеди електрична енергија за климатизацијата. 2. Примената нанано цериум оксидво автомобилските катализатори за прочистување на издувните гасови може ефикасно да спречат голема количина на автомобилски издувни гасови да се испуштаат во воздухот. 3.Нано цериум оксидможе да се нанесе на пигменти за боја на пластика и може да се користи и во индустрии како што се облоги, мастило и хартија. 4. Примената нанано церијаво материјалите за полирање е широко признат како услов со висока прецизност за полирање на силиконски обланди и сафирни еднокристални подлоги. 5. Покрај тоа,нано церијаможе да се примени и на материјали за складирање на водород, термоелектрични материјали,нано церијаволфрамски електроди, керамички кондензатори, пиезоелектрична керамика,нано церија силициум карбидабразиви, суровини за горивни ќелии, бензински катализатори, одредени материјали со постојан магнет, разни легирани челици и обоени метали.
НанометарПрасеодимиум оксид (Pr6O11)
Главните употреби нанано прасеодимиум оксидвклучуваат: 1. Широко се користи во градежната керамика и дневната керамика. Може да се меша со керамичка глазура за да се добие глазура во боја, или може да се користи само како пигмент за подглазура. Произведениот пигмент е светло жолт, со чист и елегантен тон на боја. 2. Се користи за производство на постојани магнети, широко користени во различни електронски уреди и мотори. 3. Се користи за нафтено каталитичко пукање, може да ја подобри каталитичката активност, селективноста и стабилноста. 4.Нано прасеодимиум оксидможе да се користи и за абразивно полирање. Покрај тоа, употребата нанано прасеодимиум оксидво областа на оптичките влакна, исто така, станува сè пораспространета.
Нанометарски неодимиум оксид (Nd2O3)
Нанометарски неодимиум оксиделемент стана жешка тема на вниманието на пазарот многу години поради неговата единствена позиција воретка земјаполе.Нанометарски неодимиум оксидсе применува и на материјали од обоени метали. Додавање од 1,5% до 2,5%нано неодимиум оксидлегурите на магнезиум или алуминиум може да ги подобрат перформансите на висока температура, херметичката и отпорноста на корозија на легурата, и широко се користи како материјал за воздухопловство. Покрај тоа, нано итриум алуминиумски гранат допингуван сонано неодимиум оксидe генерира ласерски зраци со кратки бранови, кои се широко користени во индустријата за заварување и сечење тенки материјали со дебелина помала од 10 mm. Во медицинската пракса, наноитриум алуминиумгранат ласери допингувани сонано неодимиум оксидсе користат наместо хируршки ножеви за отстранување на хируршки или дезинфекција на рани.Нано неодимиум оксидсе користи и за боење стакло и керамички материјали, како и за гумени производи и адитиви.
Главните употреби насамариум оксид на нано размерија вклучуваат нејзината светло жолта боја, која се користи во керамички кондензатори и катализатори. Покрај тоа,нано самариум оксидисто така има нуклеарни својства и може да се користи како структурен материјал, заштитен материјал и контролен материјал за атомските реактори, што овозможува безбедно искористување на огромната енергија генерирана од нуклеарната фисија.
Наноскалаевропиум оксид (Eu2O3)
Нано-европиум оксиднајмногу се користи во флуоресцентни прашоци. Eu3+ се користи како активатор за црвени фосфори, а Eu2+ се користи за сини фосфори. Во денешно време, Y0O3: Eu3+ е најдобриот фосфор за ефикасност на луминисценцијата, стабилност на облогата и враќање на трошоците. Дополнително, со подобрувања во технологиите како што се подобрување на ефикасноста и контрастот на луминисценцијата, тој е широко користен. Неодамна,нано европиум оксидисто така се користи како стимулирана емисија на фосфор во новите медицински дијагностички системи со рендген. Нано европиум оксидот може да се користи и за производство на обоени леќи и оптички филтри, за уреди за складирање на магнетни меурчиња и во контролни материјали, заштитни материјали и структурни материјали на атомските реактори. Ситна честичка гадолиниум европиум оксид (Y2O3Eu3+) црвен флуоресцентен прав беше подготвен со користењенано итриум оксид (Y2O3) инано европиум оксид (Eu2O3) како суровини. При подготовкатаретка земјатробојниот флуоресцентен прав, беше откриено дека: (а) може добро да се меша со зелениот прав и синиот прав; (б) Добри перформанси на обложување; (в) Поради малата големина на честичките на црвениот прав, специфичната површина се зголемува, а бројот на луминисцентните честички се зголемува, што може да го намали количеството црвен прав што се користи воретка земјатробојни фосфори, што резултира со намалување на цената.
Неговата главна употреба вклучува: 1. Неговиот парамагнетски комплекс растворлив во вода може да го подобри сигналот за снимање со магнетна резонанца (NMR) на човечкото тело во медицинските апликации. 2. Основните сулфурни оксиди може да се користат како матрични решетки за специјални осцилоскопски цевки со осветленост и екрани со флуоресценција на Х-зраци. 3. Нанано гадолиниум оксид in нано гадолиниум оксидгалиум гранат е идеална единечна подлога за мемориска меморија со магнетни меурчиња. 4. Кога нема ограничување на циклусот на Camot, може да се користи како медиум за магнетно ладење во цврста состојба. 5. Се користи како инхибитор за контрола на нивото на верижна реакција на нуклеарните централи за да се осигури безбедноста на нуклеарните реакции. Покрај тоа, употребата нанано гадолиниум оксиди нано лантан оксидот заедно помагаат да се промени зоната на транзиција на стаклото и да се подобри термичката стабилност на стаклото.Нано гадолиниум оксидможе да се користи и за производство на кондензатори и екрани за засилување на рендгенските зраци. Во моментов се прават напори ширум светот да се развие примената нанано гадолиниум оксиди неговите легури во магнетното ладење, и направени се откритија.
Нанометартербиум оксид (Tb4O7)
Главните области на примена вклучуваат: 1. Флуоресцентниот прав се користи како активатор за зелениот прав во три основни бои флуоресцентни прашоци, како што е фосфатната матрица активирана однано тербиум оксид, силикатна матрица активирана однано тербиум оксид, и нано цериум магнезиум алуминат матрица активирана однано тербиум оксид, сите испуштаат зелено светло во возбудена состојба. 2. Во последните години се спроведуваат истражувања и развој нанано тербиум оксидбазирани магнето-оптички материјали за магнето-оптичко складирање. Магнето-оптички диск развиен со користење на аморфен тенок филм Tb-Fe како елемент за складирање на компјутер може да го зголеми капацитетот за складирање за 10-15 пати. 3. Магнето оптичко стакло, кое содржи ротирачко стакло Фарадејнано тербиум оксид, е клучен материјал кој се користи во производството на ротатори, изолатори и рингери кои широко се користат во ласерската технологија.Нано тербиум оксиди нано диспрозиум железен оксид главно се користеле во сонарите и биле широко користени во различни области, од системи за вбризгување гориво, контрола на течни вентили, микро позиционирање до механички актуатори, механизми и регулатори на крилата за авиони и вселенски телескопи.
Главните употреби нанано диспрозиум оксид (Dy2O3) нано диспрозиум оксидсе: 1.Нано диспрозиум оксидсе користи како флуоресцентен прав активатор, и тривалентеннано диспрозиум оксиде ветувачки јон за активирање за еден луминисцентен центар со три основни бои луминисцентен материјал. Главно е составен од две емисиони ленти, едната е емисија на жолта светлина, а другата е емисија на сина светлина. Луминисцентниот материјал допингуван сонано диспрозиум оксидможе да се користи како флуоресцентен прав со три основни бои. 2.Нано диспрозиум оксиде неопходна метална суровина за подготовка на голема магнетостриктивна легуранано тербиум оксидлегура на нано диспрозиум железен оксид (терфенол), која може да овозможи постигнување на некои прецизни механички движења. 3.Нано диспрозиум оксидметалот може да се користи како магнето-оптички материјал за складирање со голема брзина на снимање и чувствителност на читање. 4. Се користи за подготовка нанано диспрозиум оксидсветилки, работната супстанција што се користи вонано диспрозиум оксидсветилки енано диспрозиум оксид. Овој тип на светилка има предности како што се висока осветленост, добра боја, висока температура на бојата, мала големина и стабилен лак. Се користи како извор на осветлување за филмови, печатење и други апликации за осветлување. 5. Поради големата површина на пресек на зафаќање на неутрони нанано диспрозиум оксид, се користи во индустријата за атомска енергија за мерење на неутронски спектри или како апсорбер на неутрони.
Главните употреби нанано холмиум оксидвклучуваат: 1. како додаток за метал-халидни светилки. Металхалидните светилки се вид на светилки за испуштање гас развиени врз основа на живи светилки под висок притисок, кои се карактеризираат со полнење на сијалицата со различниретка земјахалиди. Во моментов, главната употреба еретка земјајодид, кој испушта различни спектрални бои за време на празнење на гас. Работната супстанција што се користи вонано холмиум оксидсветилката е јодирананано холмиум оксид, кој може да постигне висока концентрација на атоми на метал во зоната на лакот, што значително ја подобрува ефикасноста на зрачењето. 2.Нано холмиум оксидможе да се користи како додаток за итриум железо илиитриум алуминиумгранат; 3.Нано холмиум оксидможе да се користи како итриумски железен алуминиумски гранат (Ho: YAG) за емитување 2 μ M ласер, човечко ткиво на 2 μ. Стапката на апсорпција на m ласерот е висока, речиси три реда на големина повисока од онаа на Hd: YAG0. Така, кога се користи Ho: YAG ласер за медицинска хирургија, не само што може да се подобри хируршката ефикасност и точност, туку и површината на термичкото оштетување може да се намали на помала големина. Слободниот зрак генериран однано холмиум оксидкристалите можат да ги елиминираат мастите без да создаваат прекумерна топлина, а со тоа да го намалат термичкото оштетување на здравите ткива. Пријавено е дека употребата нанано холмиум оксидласерите во Соединетите Држави за лекување на глауком може да ја намалат болката на пациентите кои се подложени на операција. 4. Во магнетостриктивната легура Terfenol D, мала количина нанано холмиум оксидможе да се додаде и за да се намали надворешното поле потребно за сатурација магнетизација на легурата. 5. Дополнително, оптичките комуникациски уреди како што се ласери со влакна, засилувачи на влакна и сензори за влакна може да се направат со помош на влакна допирани сонано холмиум оксид, што ќе игра поважна улога во брзиот развој на комуникацијата со оптички влакна денес.
Главните употреби нанано ербиум оксидвклучуваат: 1. Емисијата на светлината на Er3+ на 1550nm има посебно значење, бидејќи оваа бранова должина е прецизно лоцирана на најмала загуба на оптички влакна во комуникацијата со оптички влакна. Откако беше возбуден од светлина на бранова должина од 980nm1480nm,нано ербиум оксидјони (Er3+) преминуваат од основната состојба 4115/2 во високоенергетска состојба 4113/2 и емитуваат светлина со бранова должина од 1550 nm кога Er3+ во високоенергетската состојба преминува назад во основната состојба, кварцните оптички влакна можат да пренесуваат различни бранови должини на светлина , но стапката на оптичко слабеење варира. Фреквенцискиот опсег на светлина од 1550 nm има најниска стапка на оптичко слабеење (0,15 децибели на километар) во преносот на кварцните оптички влакна, што е речиси долната граница на стапката на слабеење. Затоа, кога комуникацијата со оптички влакна се користи како сигнално светло на 1550 nm, загубата на светлина е минимизирана. На овој начин, доколку соодветна концентрација нанано ербиум оксидсе допингува во соодветна матрица, засилувачот може да ги компензира загубите во комуникациските системи врз основа на принципот на ласер. Затоа, во телекомуникациските мрежи кои бараат засилување од 1550nm оптички сигнали,нано ербиум оксидзасилувачите со допирани влакна се основни оптички уреди. Во моментов,нано ербиум оксидкомерцијализирани се засилувачи со допирани силициумски влакна. Според извештаите, со цел да се избегне бескорисна апсорпција, количината на допинг на нано ербиум оксид во оптичките влакна се движи од десетици до стотици ppm. Брзиот развој на комуникацијата со оптички влакна ќе отвори нови полиња за примена нанано ербиум оксид. 2. Покрај тоа, ласерски кристали допингувани сонано ербиум оксида нивните излезни ласери од 1730 nm и 1550 nm се безбедни за човечките очи, со добри перформанси на атмосферски пренос, силна способност за пенетрација на чадот од бојното поле, добра доверливост и не се лесно откриени од непријателите. Контрастот на зрачењето на воените цели е релативно голем, а за воена употреба е развиен пренослив ласерски дострел за безбедност на човечкото око. 3. Er3+ може да се додаде во стакло за да се направиретка земјастаклени ласерски материјали, што во моментов е ласерски материјал со цврста состојба со најголема излезна пулсна енергија и излезна моќност. 4. Er3+ може да се користи и како јон за активирање за ласерски материјали за конверзија на ретки земји. 5. Покрај тоа,нано ербиум оксидможе да се користи и за обезбојување и боење на леќи за очила и кристално стакло.
Нанометарски итриум оксид (Y2O3)
Главните употреби нанано итриум оксидвклучуваат: 1. адитиви за челик и обоени легури. Легурите на FeCr обично содржат 0,5% до 4%нано итриум оксид, што може да ја подобри отпорноста на оксидација и еластичноста на овие нерѓосувачки челици; По додавањето на соодветна количина на богатнано итриум оксидизмешаниретка земјадо легура MB26, севкупните перформанси на легурата се значително подобрени и може да замени некои алуминиумски легури со средна јачина за носечките компоненти на авионите; Додавање на мала количина нано итриумоксид од ретки земјида Al Zr легура може да ја подобри спроводливоста на легурата; Оваа легура е усвоена од повеќето домашни фабрики за жици; Додавањенано итриум оксидна бакарни легури ја подобрува спроводливоста и механичката сила. 2. Содржи 6%нано итриум оксиди алуминиум 2% силициум нитрид керамички материјал може да се користи за развој на компоненти на моторот. 3. Користете 400 ватинано неодимиум оксидалуминиумски гранат ласерски зрак за извршување на механичка обработка како дупчење, сечење и заварување на големи компоненти. 4. Флуоресцентниот екран со електронски микроскоп составен од наполитанки со еднокристални гранат Y-Al има висока флуоресцентна осветленост, мала апсорпција на расфрлана светлина, добра отпорност на висока температура и механичко абење. 5. високинано итриум оксидструктурирани легури кои содржат до 90%нано гадолиниум оксидможе да се користи во авијација и други апликации кои бараат мала густина и висока точка на топење. 6. Високотемпературни протонски спроводливи материјали кои содржат до 90%нано итриум оксидсе од големо значење за производство на горивни ќелии, електролитски ќелии и компоненти за сензори за гас кои бараат висока растворливост во водород. Покрај тоа,нано итриум оксидсе користи и како високотемпературен материјал за прскање, разредувач за гориво на атомскиот реактор, адитив за материјали со постојан магнет и како средство за добивање во електронската индустрија.
Во прилог на горенаведеното, нанооксиди од ретки земјиможе да се користи и во материјали за облека со перформанси за здравјето на луѓето и животната средина. Од сегашната истражувачка единица, сите тие имаат одредена насока: отпорност на ултравиолетово зрачење; Загадувањето на воздухот и ултравиолетовото зрачење се склони кон кожни болести и рак; Спречувањето на загадувањето го отежнува прилепувањето на загадувачите на облеката; Истражувањата се во тек и во областа на топлинската изолација. Поради тврдоста и лесното стареење на кожата, најмногу е подложна на појава на дамки од мувла во дождливите денови. Лебдат во со наноцериум оксид од ретка земјаможе да ја направи кожата помека, помалку склона кон стареење и мувла, а исто така многу удобна за носење. Материјалите за нанообложување се исто така главна тема во истражувањето на наноматеријалите во последниве години, со главен фокус на функционалните облоги. Соединетите Американски Држави користат 80 nmY2O3како инфрацрвена заштитна обвивка, која има висока ефикасност во рефлектирачката топлина.CeO2има висок индекс на рефракција и висока стабилност. Коганано редок земјен итриум оксид, нано лантан оксид инано цериум оксидправ се додава на облогата, надворешниот ѕид може да му одолее на стареењето. Бидејќи облогата на надворешниот ѕид е склона кон стареење и опаѓање поради изложување на бојата на ултравиолетовите зраци на сонцето и долготрајното изложување на ветер и сонце, додавањето нацериум оксидиитриум оксидможе да се спротивстави на ултравиолетовото зрачење, а големината на нејзините честички е многу мала.Нано цериум оксидсе користи како апсорбер на ултравиолетови, се очекува да се користи за спречување на стареење на пластични производи поради ултравиолетово зрачење, како и УВ стареење на резервоари, автомобили, бродови, резервоари за складирање нафта итн., и да игра улога во големи билборди на отворено
Најдобрата заштита е внатрешната обвивка на ѕидовите да спречи мувла, влага и загадување, бидејќи големината на нејзините честички е многу мала, што го отежнува лепењето на прашината на ѕидот и може да се избрише со вода. Сè уште има многу употреби за нанооксиди од ретки земјина кои им треба понатамошно истражување и развој, и искрено се надеваме дека ќе има поблескаво утре.
Време на објавување: Ноември-03-2023 година