วัสดุหายากจากนาโนเมตร พลังใหม่ในการปฏิวัติอุตสาหกรรม

วัสดุหายากจากนาโนเมตร พลังใหม่ในการปฏิวัติอุตสาหกรรม

นาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาสหวิทยาการใหม่ที่ค่อยๆ พัฒนาขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และต้นทศวรรษ 1990 เนื่องจากมีศักยภาพที่ดีในการสร้างกระบวนการผลิต วัสดุใหม่ และผลิตภัณฑ์ใหม่ จะเป็นจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมใหม่ในศตวรรษใหม่ ระดับการพัฒนานาโนวิทยาศาสตร์และนาโนเทคโนโลยีในปัจจุบันมีความคล้ายคลึงกับระดับการพัฒนาของคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศในทศวรรษ 1950 นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ที่มุ่งมั่นในสาขานี้คาดการณ์ว่าการพัฒนานาโนเทคโนโลยีจะมีผลกระทบในวงกว้างและกว้างขวางต่อเทคโนโลยีหลายด้าน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามันมีคุณสมบัติแปลก ๆ และประสิทธิภาพที่เป็นเอกลักษณ์ ผลกระทบหลักจากการกักขังที่นำไปสู่คุณสมบัติแปลก ๆ ของวัสดุนาโนหายากเอิร์ธ ได้แก่ เอฟเฟกต์พื้นผิวเฉพาะ เอฟเฟกต์ขนาดเล็ก เอฟเฟกต์อินเทอร์เฟซ เอฟเฟกต์โปร่งใส เอฟเฟกต์อุโมงค์ และเอฟเฟกต์ควอนตัมขนาดมหภาค ผลกระทบเหล่านี้ทำให้คุณสมบัติทางกายภาพของระบบนาโนแตกต่างจากวัสดุทั่วไปในด้านแสง ไฟฟ้า ความร้อน และแม่เหล็ก และนำเสนอคุณสมบัติใหม่ๆ มากมาย ในอนาคต แนวทางหลักสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการวิจัยและพัฒนานาโนเทคโนโลยีมี 3 แนวทาง ได้แก่ การเตรียมและการประยุกต์ ของวัสดุนาโนที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม ออกแบบและจัดเตรียมอุปกรณ์และอุปกรณ์นาโนต่างๆ การตรวจจับและวิเคราะห์คุณสมบัติของบริเวณนาโน ปัจจุบัน นาโนแรร์เอิร์ธมีแนวทางการใช้งานดังต่อไปนี้เป็นหลัก และต้องมีการพัฒนาการใช้งานเพิ่มเติมในอนาคต

นาโนเมตรแลนทานัมออกไซด์ (La2O3)

แลนทานัมออกไซด์นาโนเมตรถูกนำไปใช้กับวัสดุเพียโซอิเล็กทริก วัสดุความร้อนไฟฟ้า วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก วัสดุต้านทานสนามแม่เหล็ก วัสดุเรืองแสง (ผงสีน้ำเงิน) วัสดุกักเก็บไฮโดรเจน แก้วแสง วัสดุเลเซอร์ วัสดุโลหะผสมต่างๆ ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเตรียมผลิตภัณฑ์เคมีอินทรีย์ และตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการทำให้เป็นกลาง ไอเสียรถยนต์และฟิล์มเกษตรแปลงแสงยังใช้กับแลนทานัมออกไซด์ระดับนาโนเมตรอีกด้วย

นาโนเมตรซีเรียมออกไซด์ (CeO2)

การใช้งานหลักของนาโนซีเรียมออกไซด์มีดังนี้ 1. นาโนซีเรียมออกไซด์เป็นสารเติมแต่งแก้ว สามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีอินฟราเรด และนำไปใช้กับกระจกรถยนต์ได้ ไม่เพียงแต่สามารถป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตได้แต่ยังช่วยลดอุณหภูมิภายในรถอีกด้วย จึงช่วยประหยัดไฟฟ้าสำหรับเครื่องปรับอากาศ 2. การใช้นาโนซีเรียมออกไซด์ในตัวเร่งปฏิกิริยาการทำให้บริสุทธิ์ไอเสียรถยนต์สามารถป้องกันก๊าซไอเสียรถยนต์จำนวนมากจากการถูกปล่อยออกสู่อากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ3. นาโนซีเรียมออกไซด์สามารถใช้ในเม็ดสีไปจนถึงพลาสติกสี และยังสามารถใช้ในอุตสาหกรรมการเคลือบ หมึก และกระดาษอีกด้วย 4. การใช้นาโนซีเรียมออกไซด์ในวัสดุขัดเงาได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นข้อกำหนดที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการขัดเงาเวเฟอร์ซิลิคอนและซับสเตรตผลึกเดี่ยวแซฟไฟร์5. นอกจากนี้นาโนซีเรียมออกไซด์ยังสามารถนำไปใช้กับวัสดุกักเก็บไฮโดรเจน, วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก, อิเล็กโทรดทังสเตนนาโนซีเรียมออกไซด์, ตัวเก็บประจุเซรามิก, เซรามิกเพียโซอิเล็กทริก, สารกัดกร่อนซิลิคอนคาร์ไบด์นาโนซีเรียมออกไซด์, วัตถุดิบเซลล์เชื้อเพลิง, ตัวเร่งปฏิกิริยาน้ำมันเบนซิน, วัสดุแม่เหล็กถาวรบางชนิด โลหะผสมเหล็กและโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ฯลฯ

นาโนเมตร praseodymium ออกไซด์ (Pr6O11)

การใช้งานหลักของนาโนเมตร praseodymium ออกไซด์มีดังนี้: 1. มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างเซรามิกและเซรามิกที่ใช้ในชีวิตประจำวัน สามารถผสมกับเคลือบเซรามิกเพื่อทำสีเคลือบ และยังสามารถใช้เป็นเม็ดสีด้านล่างเพียงอย่างเดียวได้ เม็ดสีที่เตรียมไว้จะเป็นสีเหลืองอ่อนให้โทนสีที่บริสุทธิ์และหรูหรา 2. ใช้ในการผลิตแม่เหล็กถาวรและใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และมอเตอร์ต่างๆ 3. ใช้สำหรับการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาปิโตรเลียม สามารถปรับปรุงกิจกรรมการเลือกสรรและความเสถียรของการเร่งปฏิกิริยาได้ 4. นาโน - พราซีโอดิเมียมออกไซด์ยังสามารถใช้สำหรับการขัดเงาได้ นอกจากนี้ การประยุกต์ใช้นาโนเมตร praseodymium ออกไซด์ในด้านใยแก้วนำแสงมีมากขึ้นเรื่อยๆ

นาโนเมตรนีโอดิเมียมออกไซด์ (Nd2O3)

นาโนเมตรนีโอดิเมียมออกไซด์กลายเป็นจุดร้อนในตลาดมานานหลายปี เนื่องจากตำแหน่งที่มีเอกลักษณ์เฉพาะในด้านธาตุหายาก นาโนนีโอดิเมียมออกไซด์ยังถูกนำไปใช้กับวัสดุที่ไม่ใช่เหล็ก การเพิ่มนาโนนีโอไดเมียมออกไซด์ 1.5% ~ 2.5% ลงในแมกนีเซียมหรือโลหะผสมอลูมิเนียมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง ความหนาแน่นของอากาศ และความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ วัสดุสำหรับการบิน นอกจากนี้ โกเมนอะลูมิเนียมนาโนอิตเทรียมที่เจือด้วยนาโนนีโอไดเมียมออกไซด์จะผลิตลำแสงเลเซอร์คลื่นสั้น ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมและตัดวัสดุบางที่มีความหนาต่ำกว่า 10 มม. ในอุตสาหกรรม ในด้านการแพทย์ เลเซอร์ Nano-YAG ที่เจือด้วย nano-Nd _ 2O _ 3 ใช้ในการลบแผลผ่าตัดหรือฆ่าเชื้อบาดแผลแทนการใช้มีดผ่าตัด นาโนเมตรนีโอไดเมียมออกไซด์ยังใช้สำหรับระบายสีแก้วและวัสดุเซรามิก ผลิตภัณฑ์ยาง และสารเติมแต่ง

อนุภาคนาโนซาแมเรียมออกไซด์ (Sm2O3)

การใช้งานหลักของซาแมเรียมออกไซด์ขนาดนาโนคือ: ซาแมเรียมออกไซด์ขนาดนาโนมีสีเหลืองอ่อน ซึ่งใช้กับตัวเก็บประจุและตัวเร่งปฏิกิริยาเซรามิก นอกจากนี้ ซาแมเรียมออกไซด์ขนาดนาโนยังมีคุณสมบัติทางนิวเคลียร์ และสามารถใช้เป็นวัสดุโครงสร้าง วัสดุป้องกัน และวัสดุควบคุมของเครื่องปฏิกรณ์พลังงานปรมาณู เพื่อให้พลังงานมหาศาลที่เกิดจากการแยกตัวของนิวเคลียร์สามารถนำมาใช้ได้อย่างปลอดภัย อนุภาคนาโนยูโรเพียมออกไซด์ (Eu2O3) ส่วนใหญ่จะใช้ในฟอสเฟอร์ Eu3+ ใช้เป็นตัวกระตุ้นของสารเรืองแสงสีแดง และ Eu2+ ใช้เป็นสารเรืองแสงสีน้ำเงิน Y0O3:Eu3+ เป็นสารเรืองแสงที่ดีที่สุดในด้านประสิทธิภาพการส่องสว่าง ความคงตัวของการเคลือบ ค่าใช้จ่ายในการคืนสภาพ ฯลฯ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากการปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างและคอนทราสต์ เมื่อเร็วๆ นี้ นาโนยูโรเพียมออกไซด์ยังถูกใช้เป็นสารเรืองแสงที่กระตุ้นการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสำหรับระบบการวินิจฉัยทางการแพทย์ด้วยรังสีเอกซ์แบบใหม่ นาโน-ยูโรเพียมออกไซด์ยังสามารถนำไปใช้ในการผลิตเลนส์สีและฟิลเตอร์กรองแสง สำหรับอุปกรณ์จัดเก็บฟองแม่เหล็ก และยังสามารถแสดงความสามารถในด้าน วัสดุควบคุม วัสดุป้องกัน และวัสดุโครงสร้างของเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู แกโดลิเนียมยูโรเพียมออกไซด์อนุภาคละเอียด (Y2O3:Eu3+) ถูกเตรียมโดยใช้นาโนอิตเทรียมออกไซด์ (Y2O3) และนาโนยูโรเพียมออกไซด์ (Eu2O3) เป็นวัตถุดิบ เมื่อใช้เพื่อเตรียมสารเรืองแสงไตรรงค์ของธาตุหายากพบว่า: (a) สามารถผสมกับผงสีเขียวและผงสีน้ำเงินได้ดีและสม่ำเสมอ (b) ประสิทธิภาพการเคลือบที่ดี (c) เนื่องจากขนาดอนุภาคของผงสีแดงมีขนาดเล็ก พื้นที่ผิวจำเพาะจะเพิ่มขึ้นและจำนวนอนุภาคเรืองแสงเพิ่มขึ้น ปริมาณของผงสีแดงในสารเรืองแสงไตรรงค์ของธาตุหายากจะลดลง ส่งผลให้ต้นทุนลดลง

อนุภาคนาโนแกโดลิเนียมออกไซด์ (Gd2O3)

การใช้งานหลักมีดังนี้: 1. สารพาราแมกเนติกคอมเพล็กซ์ที่ละลายน้ำได้สามารถปรับปรุงสัญญาณการถ่ายภาพ NMR ของร่างกายมนุษย์ในการรักษาพยาบาลได้ 2. ฐานซัลเฟอร์ออกไซด์สามารถใช้เป็นตารางเมทริกซ์ของหลอดออสซิลโลสโคปและหน้าจอเอ็กซ์เรย์ที่มีความสว่างพิเศษ 3. นาโน-แกโดลิเนียมออกไซด์ในนาโน-แกโดลิเนียมแกลเลียมโกเมนเป็นสารตั้งต้นเดียวที่เหมาะสำหรับหน่วยความจำฟองแม่เหล็ก 4. เมื่อไม่มีการจำกัดวงจร Camot สามารถใช้เป็นสื่อทำความเย็นแม่เหล็กแข็งได้ 5. ใช้เป็นตัวยับยั้งในการควบคุมระดับปฏิกิริยาลูกโซ่ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพื่อความปลอดภัยของปฏิกิริยานิวเคลียร์ นอกจากนี้ การใช้นาโน-แกโดลิเนียมออกไซด์และนาโน-แลนทานัมออกไซด์ยังมีประโยชน์ในการเปลี่ยนขอบเขตการทำให้เป็นแก้วและปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของแก้ว นาโนแกโดลิเนียมออกไซด์ยังสามารถใช้ในการผลิตตัวเก็บประจุและหน้าจอเพิ่มความเข้มข้นของรังสีเอกซ์ได้ ในปัจจุบัน โลกกำลังพยายามอย่างมากในการพัฒนาการประยุกต์ใช้นาโนแกโดลิเนียมออกไซด์และโลหะผสมในการทำความเย็นแบบแม่เหล็ก และมีความก้าวหน้าอย่างมาก

อนุภาคนาโนเทอร์เบียมออกไซด์ (Tb4O7)

ขอบเขตการใช้งานหลักมีดังนี้: 1. ฟอสฟอรัสถูกใช้เป็นตัวกระตุ้นของผงสีเขียวในฟอสเฟอร์ไตรรงค์ เช่น เมทริกซ์ฟอสเฟตที่ถูกกระตุ้นโดยนาโนเทอร์เบียมออกไซด์ เมทริกซ์ซิลิเกตที่ถูกกระตุ้นโดยนาโนเทอร์เบียมออกไซด์ และเมทริกซ์นาโนซีเรียมออกไซด์แมกนีเซียมอะลูมิเนตที่ถูกกระตุ้นโดยนาโนเทอร์เบียม ออกไซด์ซึ่งทั้งหมดจะปล่อยแสงสีเขียวออกมาในสภาวะตื่นเต้น 2. วัสดุจัดเก็บแมกนีโตออปติคัลในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการวิจัยและพัฒนาวัสดุแมกนีโตออปติคัลนาโนเทอร์เบียมออกไซด์ ดิสก์ออปติคอลแมกนีโตที่ทำจากฟิล์มอสัณฐาน Tb-Fe ใช้เป็นองค์ประกอบการจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ และความจุสามารถเพิ่มได้ 10 ~ 15 เท่า 3. แก้วแสงแม๊กนีโต, แก้วที่ใช้งานทางแสงของฟาราเดย์ที่มีนาโนเมตรเทอร์เบียมออกไซด์เป็นวัสดุสำคัญสำหรับการทำโรเตเตอร์, ไอโซเลเตอร์, แอนนูเลเตอร์และใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีเลเซอร์ นาโนเมตรเทอร์เบียมออกไซด์นาโนเมตรดิสโพรเซียมออกไซด์ส่วนใหญ่จะใช้ในโซนาร์และได้รับกันอย่างแพร่หลาย ใช้ในหลายสาขา เช่น ระบบฉีดเชื้อเพลิง การควบคุมวาล์วของเหลว การวางตำแหน่งระดับไมโคร ตัวกระตุ้นเชิงกล กลไกและตัวควบคุมปีกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเครื่องบิน

นาโนดิสโพรเซียมออกไซด์ Dy2O3

การใช้งานหลักของ Dy2O3 nano dysprosium ออกไซด์ คือ:1. นาโน-ดิสโพรเซียมออกไซด์ถูกใช้เป็นตัวกระตุ้นของฟอสเฟอร์ และนาโน-ดิสโพรเซียมออกไซด์ไตรวาเลนท์เป็นไอออนกระตุ้นการทำงานของวัสดุเรืองแสงไตรรงค์ที่มีจุดศูนย์กลางการเรืองแสงจุดเดียว โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยแถบเปล่งแสงสองแถบ แถบหนึ่งเป็นแถบปล่อยแสงสีเหลือง อีกแถบคือแถบปล่อยแสงสีฟ้า และวัสดุเรืองแสงที่เจือด้วยนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์สามารถใช้เป็นสารเรืองแสงไตรรงค์ได้ นาโนเมตรดิสโพรเซียมออกไซด์เป็นวัตถุดิบโลหะที่จำเป็นสำหรับการเตรียมโลหะผสม Terfenol ด้วยโลหะผสมนาโนเทอร์เบียมออกไซด์แม่เหล็กขนาดใหญ่และนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์ ซึ่งสามารถตระหนักถึงกิจกรรมที่แม่นยำของการเคลื่อนไหวทางกล 3. โลหะนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์สามารถใช้เป็นวัสดุจัดเก็บแมกนีโตออปติคัลที่มีความเร็วในการบันทึกสูงและความไวในการอ่าน 4. ใช้สำหรับการเตรียมหลอดนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์สารทำงานที่ใช้ในหลอดนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์คือนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์ซึ่งมีข้อดีคือความสว่างสูงสีที่ดีอุณหภูมิสีสูงขนาดเล็กและส่วนโค้งที่เสถียรและได้รับ ใช้เป็นแหล่งแสงสำหรับภาพยนตร์และการพิมพ์ 5. นาโนเมตรดิสโพรเซียมออกไซด์ใช้ในการวัดสเปกตรัมพลังงานนิวตรอนหรือเป็นตัวดูดซับนิวตรอนในอุตสาหกรรมพลังงานปรมาณูเนื่องจากมีพื้นที่หน้าตัดจับนิวตรอนขนาดใหญ่

Ho2O3 นาโนเมตร

การใช้งานหลักของนาโนโฮลเมียมออกไซด์มีดังนี้: 1. หลอดฮาโลเจนโลหะเป็นหลอดปล่อยก๊าซชนิดหนึ่งซึ่งพัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของหลอดปรอทแรงดันสูงในฐานะที่เป็นสารเติมแต่งของหลอดฮาโลเจนโลหะ และลักษณะของมันคือ ว่ากระเปาะนั้นเต็มไปด้วยเฮไลด์ของแรร์เอิร์ธหลายชนิด ในปัจจุบัน ไอโอไดด์ของธาตุหายากส่วนใหญ่จะใช้ซึ่งปล่อยเส้นสเปกตรัมที่แตกต่างกันเมื่อมีการปล่อยก๊าซ สารออกฤทธิ์ที่ใช้ในหลอดนาโน-โฮลเมียมออกไซด์คือไอโอไดด์นาโน-โฮลเมียมออกไซด์ ซึ่งสามารถรับความเข้มข้นของอะตอมของโลหะที่สูงขึ้นในโซนอาร์ค ดังนั้น ปรับปรุงประสิทธิภาพการแผ่รังสีอย่างมาก 2. นาโนเมตรโฮลเมียมออกไซด์สามารถใช้เป็นสารเติมแต่งของเหล็กอิตเทรียมหรือโกเมนอลูมิเนียมอิตเทรียม 3. นาโนโฮลเมียมออกไซด์สามารถใช้เป็นโกเมนเหล็กอลูมิเนียมอิตเทรียม (Ho: YAG) ซึ่งสามารถปล่อยเลเซอร์2μmและอัตราการดูดซับของเนื้อเยื่อของมนุษย์ถึงเลเซอร์2μmสูง มีขนาดเกือบสามคำสั่งที่สูงกว่า Hd: YAG0. ดังนั้นเมื่อใช้เลเซอร์ Ho:YAG ในการรักษาพยาบาล ไม่เพียงแต่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำในการดำเนินงาน แต่ยังช่วยลดพื้นที่ความเสียหายจากความร้อนให้มีขนาดเล็กลงอีกด้วย ลำแสงอิสระที่สร้างโดยคริสตัลนาโนโฮลเมียมออกไซด์สามารถกำจัดไขมันโดยไม่สร้างความร้อนมากเกินไป จึงช่วยลดความเสียหายจากความร้อนที่เกิดจากเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดี มีรายงานว่าการรักษาโรคต้อหินด้วยเลเซอร์นาโนเมตรโฮลเมียมออกไซด์ในสหรัฐอเมริกาสามารถลดความเจ็บปวดได้ การผ่าตัด. 4. ในโลหะผสมแม่เหล็ก Terfenol-D สามารถเติมโฮลเมียมออกไซด์ขนาดนาโนจำนวนเล็กน้อยได้เพื่อลดสนามภายนอกที่จำเป็นสำหรับการทำให้แม่เหล็กอิ่มตัวของโลหะผสม5. นอกจากนี้ ใยแก้วนำแสงเจือด้วยนาโนโฮลเมียมออกไซด์ยังสามารถนำมาใช้สร้างอุปกรณ์สื่อสารด้วยแสงได้ เช่น เลเซอร์ใยแก้วนำแสง เครื่องขยายสัญญาณใยแก้วนำแสง เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสง ฯลฯ ซึ่งจะมีบทบาทสำคัญในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงที่รวดเร็วในปัจจุบัน

นาโนเออร์เบียม(III) ออกไซด์

การใช้งานหลักคือ:

1. การปล่อยแสงของนาโนเมตรเออร์เบียม(III) ออกไซด์ที่ 1550 นาโนเมตรมีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากความยาวคลื่นนี้เป็นการสูญเสียขั้นต่ำของใยแก้วนำแสงของการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก หลังจากที่ตื่นเต้นกับแสงที่ 980 นาโนเมตรและ 1480 นาโนเมตร ไอออนออกไซด์ของนาโนเมตรเออร์เบียม (III) จะเปลี่ยนจากสถานะพื้นดิน 4115/2 ไปเป็นสถานะพลังงานสูง 4113/2 เมื่อ Er3+ ในสถานะพลังงานสูงเปลี่ยนกลับเป็นสถานะพื้น มันจะปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร เส้นใยควอตซ์สามารถส่งแสงที่มีความยาวคลื่นต่างๆ ได้ อย่างไรก็ตาม อัตราการลดทอนแสงที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันไป โดยย่านความถี่ 1550 นาโนเมตรมีอัตราการลดทอนแสงต่ำสุด (0.15 เดซิเบลต่อกิโลเมตร) ในการส่งสัญญาณไฟเบอร์ควอตซ์ ซึ่งเกือบจะเป็นอัตราการลดทอนขีดจำกัดล่าง ดังนั้น เมื่อใช้การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกเป็นไฟสัญญาณที่ 1550 นาโนเมตร การสูญเสียแสงจะลดลง ด้วยวิธีนี้ หากความเข้มข้นที่เหมาะสมของนาโนเออร์เบียม (III) ออกไซด์ถูกเจือลงในเมทริกซ์ที่เหมาะสม แอมพลิฟายเออร์สามารถชดเชยการสูญเสียในระบบสื่อสารตามหลักการเลเซอร์ได้ ดังนั้นในเครือข่ายโทรคมนาคมที่ต้องการขยายสัญญาณออปติคัล 1550 นาโนเมตร เครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์เจือนาโนเออร์เบียม (III) ออกไซด์จึงเป็นอุปกรณ์ออปติคอลที่ขาดไม่ได้ ปัจจุบัน เครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์ซิลิกาเจือนาโนเออร์เบียม (III) ออกไซด์ได้ถูกจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ มีรายงานว่าเพื่อหลีกเลี่ยงการดูดซึมที่ไร้ประโยชน์ ปริมาณนาโนเออร์เบียม (III) ออกไซด์ในเส้นใยจะอยู่ที่สิบถึงหลายร้อย ppm การพัฒนาอย่างรวดเร็วของการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงจะเปิดช่องการใช้งานใหม่ของนาโนเออร์เบียม (III) ออกไซด์

2. คริสตัลเลเซอร์ที่เจือด้วยนาโนเมตรเออร์เบียม (III) ออกไซด์และเลเซอร์ 1730 นาโนเมตรและเลเซอร์ 1550 นาโนเมตรนั้นปลอดภัยสำหรับดวงตาของมนุษย์มีประสิทธิภาพในการส่งผ่านบรรยากาศที่ดีมีความสามารถในการเจาะควันที่แข็งแกร่งในสนามรบการรักษาความลับที่ดีไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเป็น ศัตรูตรวจพบ และมีความเปรียบต่างอย่างมากเมื่อส่องสว่างเป้าหมายทางทหาร เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์แบบพกพาถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ในทางทหารซึ่งปลอดภัยต่อสายตามนุษย์

3. นาโนเมตรเออร์เบียม (III) ออกไซด์สามารถเติมลงในแก้วเพื่อสร้างวัสดุเลเซอร์แก้วหายากซึ่งเป็นวัสดุเลเซอร์แข็งที่มีพลังงานพัลส์เอาท์พุตที่ใหญ่ที่สุดและมีกำลังเอาท์พุตสูงสุดในปัจจุบัน

4. นาโนเมตรเออร์เบียม (III) ออกไซด์ยังสามารถใช้เป็นไอออนกระตุ้นการทำงานของวัสดุเลเซอร์แปลงธาตุหายากได้

5. นาโนเมตรเออร์เบียม (III) ออกไซด์ยังสามารถใช้ในการลดสีและสีของแว่นตาและแก้วคริสตัล

นาโนเมตรอิตเทรียมออกไซด์ (Y2O3)

การใช้งานหลักของนาโนอิตเทรียมออกไซด์มีดังนี้ 1. สารเติมแต่งสำหรับเหล็กและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก โลหะผสม FeCr มักจะมีนาโนอิตเทรียมออกไซด์ 0.5% ~ 4% ซึ่งสามารถเพิ่มความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความเหนียวของเหล็กกล้าไร้สนิมเหล่านี้ หลังจากเติมธาตุหายากผสมที่อุดมไปด้วยนาโนเมตรอิตเทรียมออกไซด์ในปริมาณที่เหมาะสมลงในโลหะผสม MB26 คุณสมบัติที่ครอบคลุมของโลหะผสมก็ชัดเจน ปรับปรุงเมื่อวานนี้สามารถแทนที่โลหะผสมอลูมิเนียมขนาดกลางและแข็งแรงบางส่วนสำหรับส่วนประกอบที่เน้นความเครียดของเครื่องบิน การเพิ่มธาตุหายากนาโนอิตเทรียมออกไซด์จำนวนเล็กน้อยลงในโลหะผสม Al-Zr สามารถปรับปรุงค่าการนำไฟฟ้าของโลหะผสมได้ โลหะผสมนี้ถูกนำมาใช้โดยโรงงานลวดส่วนใหญ่ในประเทศจีน นาโนอิตเทรียมออกไซด์ถูกเติมลงในโลหะผสมทองแดงเพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้าและความแข็งแรงเชิงกล 2. วัสดุเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ที่ประกอบด้วยนาโนอิตเทรียมออกไซด์ 6% และอลูมิเนียม 2% สามารถใช้ในการพัฒนาชิ้นส่วนเครื่องยนต์ได้ 3. การเจาะ ตัด เชื่อม และการประมวลผลทางกลอื่นๆ ดำเนินการกับส่วนประกอบขนาดใหญ่โดยใช้ลำแสงเลเซอร์โกเมนนาโนนีโอไดเมียมออกไซด์อลูมิเนียมที่มีกำลัง 400 วัตต์ 4. หน้าจอกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ประกอบด้วยผลึกเดี่ยว Y-Al garnet มีความสว่างของฟลูออเรสเซนต์สูง การดูดกลืนแสงที่กระจัดกระจายต่ำ และทนต่ออุณหภูมิสูงและทนต่อการสึกหรอทางกลได้ดี5. โครงสร้างโลหะผสมนาโนอิตเทรียมออกไซด์สูงที่มีนาโนแกโดลิเนียมออกไซด์ 90% สามารถนำไปใช้กับการบินและโอกาสอื่น ๆ ที่ต้องใช้ความหนาแน่นต่ำและมีจุดหลอมเหลวสูง 6. วัสดุนำโปรตอนอุณหภูมิสูงที่มีนาโนอิตเทรียมออกไซด์ 90% มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตเซลล์เชื้อเพลิง เซลล์อิเล็กโทรไลต์ และเซ็นเซอร์ก๊าซที่ต้องการความสามารถในการละลายไฮโดรเจนสูง นอกจากนี้ นาโนอิตเทรียมออกไซด์ยังใช้เป็นวัสดุทนต่อการพ่นที่อุณหภูมิสูง สารเจือจางเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู สารเติมแต่งของวัสดุแม่เหล็กถาวร และสารทะเยอทะยานในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

นอกเหนือจากที่กล่าวมาข้างต้น นาโนแรร์เอิร์ธออกไซด์ยังสามารถนำไปใช้ในวัสดุเสื้อผ้าสำหรับการดูแลสุขภาพของมนุษย์และการปกป้องสิ่งแวดล้อม จากหน่วยวิจัยในปัจจุบัน ทุกหน่วยมีแนวทางที่แน่นอน ได้แก่ ป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต มลพิษทางอากาศและรังสีอัลตราไวโอเลตมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคผิวหนังและมะเร็งผิวหนัง การป้องกันมลพิษทำให้มลพิษเกาะติดเสื้อผ้าได้ยาก นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาเรื่องการป้องกันการอุ่นอีกด้วย เนื่องจากหนังนั้นแข็งและเสื่อมสภาพง่าย จึงมักเกิดเชื้อราได้ง่ายในวันที่ฝนตก หนังสามารถทำให้นุ่มลงได้โดยการฟอกด้วยนาโนแรร์เอิร์ธซีเรียมออกไซด์ ซึ่งไม่ง่ายที่จะแก่และเกิดเชื้อรา อีกทั้งยังสวมใส่สบายอีกด้วย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วัสดุเคลือบนาโนยังเป็นจุดสนใจของการวิจัยวัสดุนาโน และการวิจัยหลักมุ่งเน้นไปที่การเคลือบเชิงฟังก์ชัน Y2O3 ขนาด 80 นาโนเมตรในสหรัฐอเมริกาสามารถใช้เป็นสารเคลือบป้องกันอินฟราเรดได้ ประสิทธิภาพในการสะท้อนความร้อนสูงมาก CeO2 มีดัชนีการหักเหของแสงสูงและมีความเสถียรสูง เมื่อเติมนาโนแรร์เอิร์ธอิตเทรียมออกไซด์ นาโนแลนทานัมออกไซด์ และผงนาโนซีเรียมออกไซด์ลงในการเคลือบ ผนังด้านนอกสามารถต้านทานการเสื่อมสภาพได้ เนื่องจากการเคลือบผนังด้านนอกนั้นมีอายุง่ายและหลุดร่วงเนื่องจากสีสัมผัสกับแสงแดดและรังสีอัลตราไวโอเลต เป็นเวลานานและสามารถต้านทานรังสีอัลตราไวโอเลตได้หลังจากเติมซีเรียมออกไซด์และอิตเทรียมออกไซด์แล้ว นอกจากนี้ขนาดอนุภาคยังเล็กมากและนาโนซีเรียมออกไซด์ก็ถูกใช้เป็นรังสีอัลตราไวโอเลต ตัวดูดซับซึ่งคาดว่าจะใช้ป้องกันการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์พลาสติกเนื่องจากการฉายรังสีอัลตราไวโอเลต ถัง รถยนต์ เรือ ถังเก็บน้ำมัน ฯลฯ ซึ่งสามารถปกป้องป้ายโฆษณากลางแจ้งขนาดใหญ่ได้ดีที่สุด และป้องกันโรคราน้ำค้าง ความชื้น และมลภาวะสำหรับผนังภายใน การเคลือบ เนื่องจากมีขนาดอนุภาคเล็ก ฝุ่นจึงไม่เกาะผนังง่ายและสามารถขัดด้วยน้ำได้ ยังคงมีประโยชน์หลายอย่างของนาโนแรร์เอิร์ธออกไซด์ที่ต้องได้รับการวิจัยและพัฒนาเพิ่มเติม และเราหวังเป็นอย่างยิ่งว่าสิ่งนี้จะมีอนาคตที่สดใสกว่านี้