นาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาสหวิทยาการที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งค่อยๆ พัฒนาในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และต้นทศวรรษ 1990 เนื่องจากศักยภาพมหาศาลในการสร้างกระบวนการผลิต วัสดุ และผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ จะทำให้เกิดการปฏิวัติอุตสาหกรรมใหม่ในศตวรรษใหม่ ระดับการพัฒนานาโนวิทยาศาสตร์และนาโนเทคโนโลยีในปัจจุบันมีความคล้ายคลึงกับระดับการพัฒนาคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศในทศวรรษปี 1950 นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ที่มุ่งมั่นในสาขานี้คาดหวังว่าการพัฒนานาโนเทคโนโลยีจะมีผลกระทบในวงกว้างและลึกซึ้งต่อเทคโนโลยีหลายด้าน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามันมีคุณสมบัติแปลกและคุณสมบัติเฉพาะตัว และผลกระทบหลักที่จำกัดซึ่งนำไปสู่คุณสมบัติแปลก ๆ ของนาโนแผ่นดินที่หายากวัสดุประกอบด้วยเอฟเฟกต์พื้นผิวเฉพาะ เอฟเฟกต์ขนาดเล็ก เอฟเฟกต์ส่วนต่อประสาน เอฟเฟกต์ความโปร่งใส เอฟเฟกต์การขุดอุโมงค์ และเอฟเฟกต์ควอนตัมขนาดมหภาค ผลกระทบเหล่านี้ทำให้คุณสมบัติทางกายภาพของระบบนาโนแตกต่างจากวัสดุทั่วไป เช่น แสง ไฟฟ้า ความร้อน และแม่เหล็ก ส่งผลให้เกิดคุณสมบัติใหม่มากมาย ทิศทางหลักสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในอนาคตในการวิจัยและพัฒนานาโนเทคโนโลยีมี 3 แนวทางหลัก ได้แก่ การเตรียมและการประยุกต์ใช้วัสดุนาโนประสิทธิภาพสูง ออกแบบและจัดเตรียมอุปกรณ์และอุปกรณ์นาโนต่างๆ ตรวจจับและวิเคราะห์คุณสมบัติของบริเวณนาโน ปัจจุบันแนวทางการใช้งานนาโนมีบางส่วนเป็นหลักแผ่นดินที่หายากและการใช้นาโนในอนาคตธาตุหายากจำเป็นต้องพัฒนาต่อไป
นาโนแลนทานัมออกไซด์ถูกนำไปใช้กับวัสดุเพียโซอิเล็กทริก วัสดุไฟฟ้าความร้อน วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก วัสดุแม่เหล็ก วัสดุเรืองแสง (ผงสีน้ำเงิน) วัสดุกักเก็บไฮโดรเจน แก้วแสง วัสดุเลเซอร์ วัสดุโลหะผสมต่างๆ ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเตรียมผลิตภัณฑ์เคมีอินทรีย์ และตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการทำให้ไอเสียของยานยนต์เป็นกลาง นอกจากนี้ยังใช้ฟิล์มเกษตรแปลงแสงด้วยนาโนแลนทานัมออกไซด์.
การใช้งานหลักของนาโนซีเรียประกอบด้วย: 1. เป็นสารเติมแต่งแก้วนาโนซีเรียสามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรดและนำไปใช้กับกระจกรถยนต์ได้ ไม่เพียงแต่สามารถป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตได้แต่ยังสามารถลดอุณหภูมิภายในรถได้อีกด้วย จึงช่วยประหยัดไฟฟ้าสำหรับเครื่องปรับอากาศ 2. การสมัครของนาโนซีเรียมออกไซด์ในตัวเร่งปฏิกิริยาการทำให้บริสุทธิ์ไอเสียรถยนต์สามารถป้องกันไม่ให้ก๊าซไอเสียรถยนต์จำนวนมากถูกปล่อยออกสู่อากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ 3.นาโนซีเรียมออกไซด์สามารถใช้กับเม็ดสีบนพลาสติกสีและยังสามารถใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น สารเคลือบ หมึก และกระดาษ 4. การสมัครของนาโนซีเรียในวัสดุขัดเงาได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นข้อกำหนดที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการขัดเงาแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนและพื้นผิวผลึกเดี่ยวแซฟไฟร์ 5. นอกจากนี้นาโนซีเรียยังสามารถนำไปใช้กับวัสดุกักเก็บไฮโดรเจน, วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก,นาโนซีเรียอิเล็กโทรดทังสเตน, ตัวเก็บประจุเซรามิก, เซรามิกเพียโซอิเล็กทริก,นาโนซีเรีย ซิลิคอนคาร์ไบด์สารกัดกร่อน วัตถุดิบเซลล์เชื้อเพลิง ตัวเร่งปฏิกิริยาน้ำมันเบนซิน วัสดุแม่เหล็กถาวรบางชนิด โลหะผสมเหล็กชนิดต่างๆ และโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก
นาโนเมตรพราซีโอดิเมียมออกไซด์ (Pr6O11)
การใช้งานหลักของนาโนพราซีโอดิเมียมออกไซด์รวม: 1. มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างเซรามิกและเซรามิกรายวัน. สามารถผสมกับเคลือบเซรามิกเพื่อทำสีเคลือบ หรือสามารถใช้เป็นเม็ดสีด้านล่างเพียงอย่างเดียวได้ เม็ดสีที่ผลิตออกมาเป็นสีเหลืองอ่อน พร้อมด้วยโทนสีที่บริสุทธิ์และสวยงาม 2. ใช้สำหรับการผลิตแม่เหล็กถาวรซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และมอเตอร์ต่างๆ 3. ใช้สำหรับการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาปิโตรเลียม สามารถปรับปรุงกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา การเลือกสรร และความเสถียร 4.นาโนพราซีโอดิเมียมออกไซด์สามารถใช้ขัดเงาได้ นอกจากนี้การใช้นาโนพราซีโอดิเมียมออกไซด์ในด้านเส้นใยนำแสงก็เริ่มแพร่หลายมากขึ้นเช่นกัน
นาโนเมตรนีโอดิเมียมออกไซด์ (Nd2O3)
นาโนเมตรนีโอดิเมียมออกไซด์องค์ประกอบได้กลายเป็นประเด็นร้อนของความสนใจของตลาดเป็นเวลาหลายปีเนื่องจากตำแหน่งที่เป็นเอกลักษณ์ในแผ่นดินที่หายากสนาม.นาโนเมตรนีโอดิเมียมออกไซด์ยังใช้กับวัสดุโลหะที่ไม่ใช่เหล็กด้วย เพิ่ม 1.5% เป็น 2.5%นาโนนีโอดิเมียมออกไซด์โลหะผสมแมกนีเซียมหรืออลูมิเนียมสามารถปรับปรุงสมรรถนะที่อุณหภูมิสูง สุญญากาศ และความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมได้ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุการบินและอวกาศ นอกจากนี้นาโนอิตเทรียมอะลูมิเนียมโกเมนเจือด้วยนาโนนีโอดิเมียมออกไซด์e สร้างลำแสงเลเซอร์คลื่นสั้นซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสำหรับการเชื่อมและตัดวัสดุบางที่มีความหนาน้อยกว่า 10 มม. ในทางการแพทย์นาโนอิตเทรียมอลูมิเนียมเลเซอร์โกเมนเจือด้วยนาโนนีโอดิเมียมออกไซด์ใช้แทนมีดผ่าตัดเพื่อขจัดแผลผ่าตัดหรือฆ่าเชื้อนาโนนีโอดิเมียมออกไซด์ยังใช้สำหรับระบายสีแก้วและวัสดุเซรามิกตลอดจนผลิตภัณฑ์ยางและสารเติมแต่ง
นาโนซาแมเรียมออกไซด์ (เอสเอ็ม2โอ3)
การใช้งานหลักของซาแมเรียมออกไซด์ระดับนาโนรวมถึงสีเหลืองอ่อนซึ่งใช้ในตัวเก็บประจุและตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเซรามิก นอกจากนี้,นาโนซาแมเรียมออกไซด์ยังมีคุณสมบัติทางนิวเคลียร์และสามารถใช้เป็นวัสดุโครงสร้าง วัสดุป้องกัน และวัสดุควบคุมสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู ช่วยให้สามารถนำพลังงานจำนวนมหาศาลที่เกิดจากการแยกตัวของนิวเคลียร์ได้อย่างปลอดภัย
ระดับนาโนยูโรเพียมออกไซด์ (Eu2O3)
ยูโรเพียมออกไซด์ระดับนาโนส่วนใหญ่จะใช้ในผงเรืองแสง Eu3+ ถูกใช้เป็นตัวกระตุ้นสำหรับฟอสเฟอร์สีแดง และ Eu2+ ใช้สำหรับฟอสเฟอร์สีน้ำเงิน ในปัจจุบัน Y0O3: Eu3+ เป็นสารเรืองแสงที่ดีที่สุดสำหรับประสิทธิภาพการเรืองแสง ความคงตัวของการเคลือบ และการคืนต้นทุน นอกจากนี้ ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยี เช่น การปรับปรุงประสิทธิภาพการเรืองแสงและความเปรียบต่าง ทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ล่าสุด,นาโนยูโรเพียมออกไซด์ยังถูกใช้เป็นสารเรืองแสงแบบกระตุ้นในระบบการวินิจฉัยทางการแพทย์ด้วยรังสีเอกซ์แบบใหม่ นาโนยูโรเพียมออกไซด์ยังสามารถใช้ในการผลิตเลนส์สีและตัวกรองแสง สำหรับอุปกรณ์จัดเก็บฟองแม่เหล็ก และในวัสดุควบคุม วัสดุป้องกัน และวัสดุโครงสร้างของเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู เตรียมผงเรืองแสงสีแดงแกโดลิเนียม ยูโรเพียม ออกไซด์ (Y2O3Eu3+) อนุภาคละเอียดโดยใช้นาโนอิตเทรียมออกไซด์ (Y2O3) และนาโนยูโรเพียมออกไซด์ (Eu2O3) เป็นวัตถุดิบ เมื่อเตรียมตัวแผ่นดินที่หายากผงเรืองแสงไตรรงค์ พบว่า (ก) สามารถผสมกับผงสีเขียวและผงสีน้ำเงินได้ดี (b) ประสิทธิภาพการเคลือบที่ดี (c) เนื่องจากผงสีแดงมีขนาดอนุภาคเล็ก พื้นที่ผิวจำเพาะจึงเพิ่มขึ้น และจำนวนอนุภาคเรืองแสงเพิ่มขึ้น ซึ่งสามารถลดปริมาณผงสีแดงที่ใช้ในแผ่นดินที่หายากสารเรืองแสงไตรรงค์ส่งผลให้ต้นทุนลดลง
นาโนแกโดลิเนียมออกไซด์ (Gd2O3)
การใช้งานหลัก ได้แก่: 1. สารพาราแมกเนติกคอมเพล็กซ์ที่ละลายน้ำได้สามารถปรับปรุงสัญญาณการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (NMR) ของร่างกายมนุษย์ในการใช้งานทางการแพทย์ได้ 2. ฐานซัลเฟอร์ออกไซด์สามารถใช้เป็นกริดเมทริกซ์สำหรับหลอดออสซิลโลสโคปความสว่างพิเศษและหน้าจอเรืองแสงเอ็กซ์เรย์ 3. เดอะนาโนแกโดลิเนียมออกไซด์ in นาโนแกโดลิเนียมออกไซด์แกลเลียมโกเมนเป็นสารตั้งต้นเดียวที่เหมาะสำหรับหน่วยความจำหน่วยความจำฟองแม่เหล็ก 4. เมื่อไม่มีข้อจำกัดของวงจร Camot ก็สามารถใช้เป็นสื่อทำความเย็นแม่เหล็กโซลิดสเตตได้ 5. ใช้เป็นตัวยับยั้งในการควบคุมระดับปฏิกิริยาลูกโซ่ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพื่อความปลอดภัยของปฏิกิริยานิวเคลียร์ นอกจากนี้การใช้นาโนแกโดลิเนียมออกไซด์และนาโนแลนทานัมออกไซด์ร่วมกันช่วยเปลี่ยนโซนการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วและปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของกระจกนาโนแกโดลิเนียมออกไซด์นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการผลิตตัวเก็บประจุและหน้าจอเพิ่มความเข้มข้นของรังสีเอกซ์ ขณะนี้มีความพยายามทั่วโลกในการพัฒนาแอปพลิเคชันของนาโนแกโดลิเนียมออกไซด์และอัลลอยด์ในการระบายความร้อนด้วยแม่เหล็ก และได้มีการคิดค้นนวัตกรรมใหม่ ๆ
นาโนเมตรเทอร์เบียมออกไซด์ (Tb4O7)
ขอบเขตการใช้งานหลัก ได้แก่: 1. ผงฟลูออเรสเซนต์ถูกใช้เป็นตัวกระตุ้นสำหรับผงสีเขียวในผงฟลูออเรสเซนต์สีหลักสามชนิด เช่น เมทริกซ์ฟอสเฟตที่ถูกกระตุ้นโดยนาโนเทอร์เบียมออกไซด์, ซิลิเกตเมทริกซ์ถูกกระตุ้นโดยนาโนเทอร์เบียมออกไซด์และนาโน ซีเรียม แมกนีเซียม อะลูมิเนตเมทริกซ์ที่ถูกกระตุ้นโดยนาโนเทอร์เบียมออกไซด์ล้วนเปล่งแสงสีเขียวออกมาในสภาวะตื่นเต้น 2. ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการวิจัยและพัฒนานาโนเทอร์เบียมออกไซด์วัสดุแมกนีโตออปติคัลที่ใช้สำหรับการจัดเก็บแมกนีโตออปติคัล แผ่นแมกนีโตออปติคอลที่พัฒนาโดยใช้ฟิล์มบางอสัณฐาน Tb-Fe เป็นองค์ประกอบในการจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์สามารถเพิ่มความจุได้ 10-15 เท่า 3. แก้วแสงแม๊ก, แก้วหมุนฟาราเดย์ที่บรรจุนาโนเทอร์เบียมออกไซด์เป็นวัสดุหลักที่ใช้ในการผลิตโรเตเตอร์ ไอโซเลเตอร์ และริงเกอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีเลเซอร์นาโนเทอร์เบียมออกไซด์และนาโนดิสโพรเซียมเหล็กออกไซด์ส่วนใหญ่ถูกนำมาใช้ในโซนาร์และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่าง ๆ ตั้งแต่ระบบฉีดเชื้อเพลิง การควบคุมวาล์วของเหลว การวางตำแหน่งระดับไมโคร ไปจนถึงตัวกระตุ้นเชิงกล กลไก และตัวควบคุมปีกสำหรับกล้องโทรทรรศน์เครื่องบินและอวกาศ
นาโนดิสโพรเซียมออกไซด์ (ไดทูโอ3)
การใช้งานหลักของนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์ (ไดทูโอ3) นาโนดิสโพรเซียมออกไซด์คือ: 1.นาโนดิสโพรเซียมออกไซด์ถูกใช้เป็นตัวกระตุ้นผงฟลูออเรสเซนต์และไตรวาเลนท์นาโนดิสโพรเซียมออกไซด์เป็นไอออนกระตุ้นที่มีแนวโน้มสำหรับวัสดุเรืองแสงสีหลักสามสีที่อยู่ตรงกลางเรืองแสงเดียว โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยแถบเปล่งแสงสองแถบ แถบหนึ่งคือแถบปล่อยแสงสีเหลือง และอีกแถบคือแถบปล่อยแสงสีน้ำเงิน วัสดุเรืองแสงเจือด้วยนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์สามารถใช้เป็นผงเรืองแสงสีหลักสามสีได้ 2.นาโนดิสโพรเซียมออกไซด์เป็นวัตถุดิบโลหะที่จำเป็นสำหรับการเตรียมโลหะผสมแม่เหล็กขนาดใหญ่นาโนเทอร์เบียมออกไซด์โลหะผสมนาโนดิสโพรเซียมเหล็กออกไซด์ (เทอร์ฟีนอล) ซึ่งสามารถทำให้เกิดการเคลื่อนไหวทางกลที่แม่นยำได้ 3.นาโนดิสโพรเซียมออกไซด์โลหะสามารถใช้เป็นวัสดุจัดเก็บแสงแบบแมกนีโตได้ด้วยความเร็วในการบันทึกและความไวในการอ่านสูง 4. ใช้ในการเตรียมการนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์โคมไฟ ซึ่งเป็นสารทำงานที่ใช้ในนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์โคมไฟคือนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์- หลอดไฟประเภทนี้มีข้อดี เช่น ความสว่างสูง สีดี อุณหภูมิสีสูง ขนาดเล็ก และอาร์คคงที่ มันถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับภาพยนตร์ การพิมพ์ และการใช้งานด้านแสงสว่างอื่นๆ 5. เนื่องจากพื้นที่หน้าตัดจับนิวตรอนขนาดใหญ่ของนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์, ใช้ในอุตสาหกรรมพลังงานปรมาณูเพื่อวัดสเปกตรัมนิวตรอนหรือเป็นตัวดูดซับนิวตรอน
การใช้งานหลักของนาโนโฮลเมียมออกไซด์ประกอบด้วย: 1. เป็นสารเติมแต่งสำหรับหลอดเมทัลฮาไลด์ หลอดเมทัลฮาไลด์เป็นหลอดปล่อยก๊าซชนิดหนึ่งที่พัฒนาโดยใช้หลอดปรอทความดันสูงโดยมีลักษณะการเติมหลอดด้วยสารต่างๆแผ่นดินที่หายากเฮไลด์ ปัจจุบันการใช้งานหลักคือแผ่นดินที่หายากไอโอไดด์ซึ่งปล่อยสีสเปกตรัมที่แตกต่างกันระหว่างการปล่อยก๊าซ สารทำงานที่ใช้ในนาโนโฮลเมียมออกไซด์หลอดไฟมีไอโอดีนนาโนโฮลเมียมออกไซด์ซึ่งสามารถบรรลุอะตอมโลหะที่มีความเข้มข้นสูงในบริเวณส่วนโค้ง ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแผ่รังสีได้อย่างมาก 2.นาโนโฮลเมียมออกไซด์สามารถใช้เป็นสารเติมแต่งสำหรับเหล็กอิตเทรียมหรืออิตเทรียมอลูมิเนียมโกเมน; 3.นาโนโฮลเมียมออกไซด์สามารถใช้เป็นโกเมนเหล็กอลูมิเนียมอิตเทรียม (Ho: YAG) เพื่อปล่อยเลเซอร์ 2 μ M เนื้อเยื่อของมนุษย์บน 2 μ อัตราการดูดซึมของเลเซอร์ m นั้นสูง โดยมีขนาดสูงกว่า HD: YAG0 เกือบสามคำสั่ง ดังนั้นเมื่อใช้เลเซอร์ Ho: YAG ในการผ่าตัดทางการแพทย์ ไม่เพียงแต่จะปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำในการผ่าตัดเท่านั้น แต่ยังช่วยลดพื้นที่ความเสียหายจากความร้อนให้มีขนาดเล็กลงอีกด้วย ลำแสงอิสระที่สร้างขึ้นโดยนาโนโฮลเมียมออกไซด์คริสตัลสามารถกำจัดไขมันได้โดยไม่ก่อให้เกิดความร้อนมากเกินไป จึงช่วยลดความเสียหายจากความร้อนต่อเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดี มีรายงานว่ามีการใช้นาโนโฮลเมียมออกไซด์เลเซอร์ในประเทศสหรัฐอเมริกาในการรักษาโรคต้อหินสามารถลดความเจ็บปวดของผู้ป่วยที่เข้ารับการผ่าตัดได้ 4. ในโลหะผสมแม่เหล็ก Terfenol D มีจำนวนเล็กน้อยนาโนโฮลเมียมออกไซด์นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มเพื่อลดสนามภายนอกที่จำเป็นสำหรับการทำให้แม่เหล็กอิ่มตัวของโลหะผสม 5. นอกจากนี้ อุปกรณ์สื่อสารด้วยแสง เช่น ไฟเบอร์เลเซอร์ เครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์ และเซ็นเซอร์ไฟเบอร์ ก็สามารถทำได้โดยใช้ไฟเบอร์ที่เจือด้วยนาโนโฮลเมียมออกไซด์ซึ่งจะมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาการสื่อสารใยแก้วนำแสงอย่างรวดเร็วในปัจจุบัน
การใช้งานหลักของนาโนเออร์เบียมออกไซด์ประกอบด้วย: 1. การปล่อยแสงของ Er3+ ที่ 1550 นาโนเมตรมีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากความยาวคลื่นนี้อยู่ในตำแหน่งที่แม่นยำที่การสูญเสียใยแก้วนำแสงน้อยที่สุดในการสื่อสารใยแก้วนำแสง หลังจากที่ตื่นเต้นกับแสงที่ความยาวคลื่น 980nm1480nmนาโนเออร์เบียมออกไซด์ไอออน (Er3+) จะเปลี่ยนจากสถานะพื้นดิน 4115/2 เป็นสถานะพลังงานสูง 4113/2 และปล่อยแสงความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร เมื่อ Er3+ ในสถานะพลังงานสูงเปลี่ยนกลับไปเป็นสถานะพื้น เส้นใยแก้วนำแสงของควอตซ์สามารถส่งผ่านความยาวคลื่นของแสงได้หลากหลาย แต่อัตราการลดทอนแสงจะแตกต่างกันไป ย่านความถี่ 1550 นาโนเมตรของแสงมีอัตราการลดทอนแสงต่ำสุด (0.15 เดซิเบลต่อกิโลเมตร) ในการส่งผ่านใยแก้วนำแสงควอทซ์ ซึ่งเกือบจะเป็นขีดจำกัดล่างของอัตราการลดทอน ดังนั้น เมื่อใช้การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกเป็นไฟสัญญาณที่ 1550 นาโนเมตร การสูญเสียแสงจะลดลง ด้วยวิธีนี้หากความเข้มข้นที่เหมาะสมของนาโนเออร์เบียมออกไซด์ถูกเจือลงในเมทริกซ์ที่เหมาะสม แอมพลิฟายเออร์สามารถชดเชยการสูญเสียในระบบสื่อสารตามหลักการของเลเซอร์ ดังนั้นในเครือข่ายโทรคมนาคมที่ต้องการการขยายสัญญาณแสง 1550 นาโนเมตรนาโนเออร์เบียมออกไซด์เครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์เจือเป็นอุปกรณ์ออปติคัลที่จำเป็น ตอนนี้,นาโนเออร์เบียมออกไซด์เครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์ซิลิกาเจือได้รับการจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ ตามรายงาน เพื่อหลีกเลี่ยงการดูดซึมที่ไร้ประโยชน์ ปริมาณนาโนเออร์เบียมออกไซด์ในเส้นใยแก้วนำแสงจะอยู่ในช่วงตั้งแต่สิบถึงหลายร้อย ppm การพัฒนาอย่างรวดเร็วของการสื่อสารใยแก้วนำแสงจะเปิดช่องใหม่สำหรับการประยุกต์ใช้นาโนเออร์เบียมออกไซด์- 2. นอกจากนี้ เลเซอร์คริสตัลเจือด้วยนาโนเออร์เบียมออกไซด์และเลเซอร์เอาท์พุตขนาด 1730 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตรนั้นปลอดภัยต่อสายตามนุษย์ พร้อมประสิทธิภาพการส่งผ่านบรรยากาศที่ดี ความสามารถในการเจาะควันในสนามรบที่แข็งแกร่ง การรักษาความลับที่ดี และศัตรูตรวจจับได้ยาก ความแตกต่างของการฉายรังสีต่อเป้าหมายทางทหารนั้นค่อนข้างมาก และเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์แบบพกพาเพื่อความปลอดภัยของสายตามนุษย์ได้รับการพัฒนาสำหรับการใช้งานทางทหาร 3. สามารถเพิ่ม Er3+ ลงในแก้วเพื่อทำแผ่นดินที่หายากวัสดุเลเซอร์แก้ว ซึ่งปัจจุบันเป็นวัสดุเลเซอร์โซลิดสเตตที่มีพลังงานพัลส์เอาท์พุตและกำลังเอาท์พุตสูงสุด 4. Er3+ ยังสามารถใช้เป็นไอออนกระตุ้นสำหรับวัสดุเลเซอร์การแปลงสภาพของแรร์เอิร์ธได้อีกด้วย 5. นอกจากนี้นาโนเออร์เบียมออกไซด์นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการลดสีและสีของเลนส์แว่นตาและกระจกคริสตัลไลน์
นาโนเมตร อิตเทรียม ออกไซด์ (Y2O3)
การใช้งานหลักของนาโนอิตเทรียมออกไซด์ประกอบด้วย: 1. สารเติมแต่งสำหรับเหล็กกล้าและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก โดยทั่วไปโลหะผสม FeCr จะมี 0.5% ถึง 4%นาโนอิตเทรียมออกไซด์ซึ่งสามารถเพิ่มความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความเหนียวของเหล็กกล้าไร้สนิมเหล่านี้ หลังจากเติมความรวยในปริมาณที่เหมาะสมแล้วนาโนอิตเทรียมออกไซด์ผสมแผ่นดินที่หายากสำหรับโลหะผสม MB26 ประสิทธิภาพโดยรวมของโลหะผสมได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ และมันสามารถแทนที่โลหะผสมอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงปานกลางบางส่วนสำหรับส่วนประกอบรับน้ำหนักของเครื่องบิน การเติมนาโนอิตเทรียมจำนวนเล็กน้อยออกไซด์ของธาตุหายากถึงโลหะผสม Al Zr สามารถปรับปรุงการนำไฟฟ้าของโลหะผสมได้ โลหะผสมนี้ถูกนำมาใช้โดยโรงงานลวดในประเทศส่วนใหญ่ การเพิ่มนาโนอิตเทรียมออกไซด์ไปจนถึงโลหะผสมทองแดงช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้าและความแข็งแรงทางกล 2. มี 6%นาโนอิตเทรียมออกไซด์และวัสดุเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์อลูมิเนียม 2% สามารถใช้ในการพัฒนาส่วนประกอบของเครื่องยนต์ได้ 3.ใช้ไฟขนาด 400 วัตต์นาโนนีโอดิเมียมออกไซด์ลำแสงเลเซอร์อะลูมิเนียมโกเมนเพื่อใช้ในการประมวลผลทางกล เช่น การเจาะ การตัด และการเชื่อมบนชิ้นส่วนขนาดใหญ่ 4. หน้าจอเรืองแสงของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนประกอบด้วยเวเฟอร์ผลึกเดี่ยว Y-Al โกเมนมีความสว่างของฟลูออเรสเซนต์สูง การดูดกลืนแสงที่กระจัดกระจายต่ำ ทนต่ออุณหภูมิสูงและการสึกหรอทางกลได้ดี 5.สูงนาโนอิตเทรียมออกไซด์โครงสร้างโลหะผสมที่มีมากถึง 90%นาโนแกโดลิเนียมออกไซด์สามารถใช้ในการบินและการใช้งานอื่น ๆ ที่ต้องการความหนาแน่นต่ำและมีจุดหลอมเหลวสูง 6. วัสดุนำโปรตอนอุณหภูมิสูงที่มีมากถึง 90%นาโนอิตเทรียมออกไซด์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตเซลล์เชื้อเพลิง เซลล์อิเล็กโทรไลต์ และส่วนประกอบตรวจจับก๊าซที่ต้องการความสามารถในการละลายไฮโดรเจนสูง นอกจากนี้,นาโนอิตเทรียมออกไซด์ยังใช้เป็นวัสดุพ่นที่อุณหภูมิสูง สารเจือจางสำหรับเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู สารเติมแต่งสำหรับวัสดุแม่เหล็กถาวร และเป็นสารทะเยอทะยานในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
นอกเหนือจากที่กล่าวมาข้างต้นนาโนออกไซด์ของธาตุหายากนอกจากนี้ยังสามารถนำมาใช้ในวัสดุเสื้อผ้าที่มีสุขภาพของมนุษย์และประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อม จากหน่วยวิจัยปัจจุบัน พวกเขาทั้งหมดมีทิศทางที่แน่นอน: ความต้านทานต่อรังสีอัลตราไวโอเลต มลพิษทางอากาศและรังสีอัลตราไวโอเลตมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคผิวหนังและมะเร็ง การป้องกันมลพิษทำให้มลพิษเกาะติดเสื้อผ้าได้ยาก การวิจัยยังอยู่ระหว่างดำเนินการในด้านฉนวนกันความร้อน เนื่องจากหนังมีความแข็งและเสื่อมสภาพง่าย จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดเชื้อราได้ง่ายในวันที่ฝนตก ดริฟท์ไปกับนาโนซีเรียมออกไซด์ของธาตุหายากสามารถทำให้หนังนุ่มขึ้น เสี่ยงต่อการแก่และเชื้อราน้อยลง และยังสวมใส่สบายอีกด้วย วัสดุเคลือบนาโนยังเป็นประเด็นร้อนในการวิจัยวัสดุนาโนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยเน้นไปที่การเคลือบเชิงฟังก์ชันเป็นหลัก สหรัฐอเมริกาใช้ 80 นาโนเมตรY2O3เป็นสารเคลือบป้องกันรังสีอินฟราเรดซึ่งมีประสิทธิภาพในการสะท้อนความร้อนสูงซีโอ2มีดัชนีการหักเหของแสงสูงและมีความเสถียรสูง เมื่อไรนาโนแรร์เอิร์ธอิตเทรียมออกไซด์,นาโนแลนทานัมออกไซด์และนาโนซีเรียมออกไซด์มีการเติมผงลงในการเคลือบผนังด้านนอกสามารถต้านทานความชราได้ เนื่องจากการเคลือบผนังภายนอกมีแนวโน้มที่จะเกิดริ้วรอยและหลุดร่วงเนื่องจากสีถูกแสงแดดรังสีอัลตราไวโอเลตและแสงแดดและลมในระยะยาวจึงเพิ่มซีเรียมออกไซด์และอิตเทรียมออกไซด์สามารถต้านทานรังสีอัลตราไวโอเลตได้และขนาดอนุภาคก็เล็กมากนาโนซีเรียมออกไซด์ใช้เป็นสารดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต คาดว่าจะใช้เพื่อป้องกันความชราของผลิตภัณฑ์พลาสติกอันเนื่องมาจากรังสีอัลตราไวโอเลต ตลอดจนการเสื่อมสภาพของรังสียูวีของถัง รถยนต์ เรือ ถังเก็บน้ำมัน ฯลฯ และมีบทบาท ในป้ายโฆษณากลางแจ้งขนาดใหญ่
การป้องกันที่ดีที่สุดคือการเคลือบผนังภายในเพื่อป้องกันเชื้อรา ความชื้น และมลภาวะ เนื่องจากขนาดอนุภาคมีขนาดเล็กมากทำให้ฝุ่นเกาะผนังได้ยากและสามารถเช็ดด้วยน้ำได้ ยังคงมีประโยชน์มากมายสำหรับนาโนออกไซด์ของธาตุหายากที่ต้องการการวิจัยและพัฒนาเพิ่มเติม และเราหวังเป็นอย่างยิ่งว่าพรุ่งนี้จะมีวันพรุ่งนี้ที่สดใสกว่านี้
เวลาโพสต์: Nov-03-2023