Nanotehnologija je nova interdisciplinarna oblast koja se postepeno razvijala kasnih 1980-ih i ranih 1990-ih.Zbog svog ogromnog potencijala za stvaranje novih proizvodnih procesa, materijala i proizvoda, pokrenut će novu industrijsku revoluciju u novom vijeku.Trenutni nivo razvoja nanonauke i nanotehnologije sličan je onom kompjuterske i informacione tehnologije 1950-ih.Većina naučnika posvećenih ovoj oblasti predviđa da će razvoj nanotehnologije imati širok i dubok uticaj na mnoge aspekte tehnologije.Naučnici vjeruju da ima čudna svojstva i jedinstvena svojstva, te glavne ograničavajuće efekte koji dovode do čudnih svojstava nanoretke zemljematerijali uključuju efekat specifične površine, efekat male veličine, efekat interfejsa, efekat transparentnosti, efekat tunela i makroskopski kvantni efekat.Ovi efekti čine fizička svojstva nano sistema drugačijim od konvencionalnih materijala, kao što su svjetlost, električna energija, toplina i magnetizam, što rezultira mnogim novim karakteristikama.Postoje tri glavna pravca budućih naučnika u istraživanju i razvoju nanotehnologije: priprema i primena nanomaterijala visokih performansi;Dizajnirati i pripremiti različite nano uređaje i opremu;Otkrijte i analizirajte svojstva nano regija.Trenutno, uglavnom postoje neki smjerovi primjene nanoretke zemljes, i buduća upotreba nano-arijetke zemljetreba dalje razvijati.
Nano lantan oksidPrimjenjuje se na piezoelektrične materijale, elektrotermalne materijale, termoelektrične materijale, magnetootporne materijale, luminiscentne materijale (plavi prah), materijale za pohranu vodika, optičko staklo, laserske materijale, razne legure, katalizatore za pripremu organskih kemijskih proizvoda i katalizatore za neutralizaciju automobilskih ispušnih plinova.Također se primjenjuju i poljoprivredne folije za laku konverzijunano lantan oksid.
Glavne upotrebe odnano ceriauključuju: 1. Kao dodatak staklu,nano ceriamože apsorbirati ultraljubičaste i infracrvene zrake i primijenjen je na automobilsko staklo.Ne samo da može spriječiti ultraljubičasto zračenje, već može i smanjiti temperaturu u automobilu, čime se štedi struja za klimatizaciju.2. Primjena odnano cerij oksidu prečišćavanju izduvnih gasova automobila katalizatori mogu efikasno spriječiti ispuštanje velike količine automobilskih izduvnih plinova u zrak.3.Nano cerij oksidmože se primijeniti na pigmente na plastiku u boji i također se može koristiti u industrijama kao što su premazi, tinta i papir.4. Primjena odnano ceriau materijalima za poliranje je široko prepoznato kao zahtjev visoke preciznosti za poliranje silikonskih pločica i safirnih monokristalnih supstrata.5. Osim toga,nano ceriamože se primijeniti i na materijale za skladištenje vodonika, termoelektrične materijale,nano ceriavolframove elektrode, keramički kondenzatori, piezoelektrična keramika,nano ceria silicijum karbidaabrazivi, sirovine za gorive ćelije, benzinski katalizatori, određeni materijali sa trajnim magnetima, razni legirani čelici i obojeni metali.
NanometarPraseodymium Oxide (Pr6O11)
Glavne upotrebe odnano prazeodijum oksiduključuju: 1. Široko se koristi u građevinskoj keramici i svakodnevnoj keramici.Može se pomiješati sa keramičkom glazurom da se dobije glazura u boji ili se može koristiti samo kao pigment za podglazuru.Proizvedeni pigment je svijetlo žut, čistog i elegantnog tona boje.2. Koristi se za proizvodnju trajnih magneta, koji se široko koriste u raznim elektronskim uređajima i motorima.3. Koristi se za katalitičko krekiranje nafte, može poboljšati katalitičku aktivnost, selektivnost i stabilnost.4.Nano prazeodijum oksidmože se koristiti i za abrazivno poliranje.Osim toga, upotrebanano prazeodijum oksidu oblasti optičkih vlakana takođe postaje sve raširenija.
Nanometar neodimijum oksid (Nd2O3)
Nanometar neodimijum oksidelement je postao vruća tema tržišne pažnje dugi niz godina zbog svoje jedinstvene pozicije uretke zemljepolje.Nanometar neodimijum oksidprimjenjuje se i na materijale od obojenih metala.Dodavanje 1,5% do 2,5%nano neodimijum oksiddo legura magnezija ili aluminijuma može poboljšati performanse pri visokim temperaturama, hermetičnost i otpornost na koroziju legure, i široko se koristi kao vazduhoplovni materijal.Osim toga, nanoitrijum aluminijski granat dopiran sanano neodimijum okside generiše kratkotalasne laserske zrake, koje se široko koriste u industriji za zavarivanje i rezanje tankih materijala debljine manje od 10 mm.U medicinskoj praksi, nanoitrijum aluminijumgranatni laseri dopirani sanano neodimijum oksidkoriste se umjesto kirurških noževa za uklanjanje kirurških ili dezinfekcijskih rana.Nano neodimijum oksidkoristi se i za bojenje stakla i keramičkih materijala, kao i za gumene proizvode i aditive.
Glavne upotrebe odnanorazmjera samarijev oksiduključuju njegovu svijetložutu boju, koja se koristi u keramičkim kondenzatorima i katalizatorima.Osim toga,nano samarijev oksidtakođer ima nuklearna svojstva i može se koristiti kao strukturni materijal, zaštitni materijal i kontrolni materijal za atomske reaktore, omogućavajući sigurno korištenje ogromne energije proizvedene nuklearnom fisijom.
Nanoskalaeuropijum oksid (Eu2O3)
Nanosmjer europijum oksidase uglavnom koristi u fluorescentnim prahovima.Eu3+ se koristi kao aktivator za crvene fosfore, a Eu2+ se koristi za plave fosfore.U današnje vrijeme, Y0O3: Eu3+ je najbolji fosfor za efikasnost luminiscencije, stabilnost premaza i povrat troškova.Osim toga, s poboljšanjima u tehnologijama kao što je poboljšanje efikasnosti luminiscencije i kontrasta, on se široko koristi.nedavno,nano europijum oksidje također korišten kao stimulirani emisioni fosfor u novim rendgenskim medicinskim dijagnostičkim sistemima.Nano europijum oksid se takođe može koristiti za proizvodnju obojenih sočiva i optičkih filtera, za uređaje za skladištenje magnetnih mehurića i u kontrolnim materijalima, zaštitnim materijalima i strukturnim materijalima atomskih reaktora.Crveni fluorescentni prah finih čestica gadolinijum europijum oksida (Y2O3Eu3+) pripremljen je korišćenjemnano itrijum oksid (Y2O3) inano europijum oksid (Eu2O3) kao sirovine.Prilikom pripremeretke zemljetrobojni fluorescentni prah, utvrđeno je da: (a) može se dobro miješati sa zelenim prahom i plavim prahom;(b) Dobre performanse premaza;(c) Zbog male veličine čestica crvenog praha, povećava se specifična površina i povećava se broj luminiscentnih čestica, što može smanjiti količinu crvenog praha koji se koristi uretke zemljetrobojni fosfor, što rezultira smanjenjem troškova.
Nano gadolinijum oksid (Gd2O3)
Njegove glavne upotrebe uključuju: 1. Njegov paramagnetski kompleks rastvorljiv u vodi može poboljšati signal magnetne rezonancije (NMR) ljudskog tela u medicinskim primenama.2. Bazni oksidi sumpora mogu se koristiti kao matrične rešetke za specijalne osciloskopske cijevi za osvjetljenje i rendgenske fluorescentne ekrane.3. Thenano gadolinijum oksid in nano gadolinijum oksidgalijum granat je idealan pojedinačni supstrat za memorijsku memoriju magnetnih mehurića.4. Kada nema ograničenja Camot ciklusa, može se koristiti kao magnetni medij za hlađenje u čvrstom stanju.5. Koristi se kao inhibitor za kontrolu nivoa lančane reakcije nuklearnih elektrana kako bi se osigurala sigurnost nuklearnih reakcija.Osim toga, upotrebanano gadolinijum oksidi nano lantan oksid zajedno pomažu u promjeni zone staklenog prijelaza i poboljšavaju termičku stabilnost stakla.Nano gadolinijum oksidmože se koristiti i za proizvodnju kondenzatora i ekrana za pojačavanje rendgenskih zraka.Trenutno se širom svijeta ulažu napori da se razvije primjenanano gadolinijum oksidi njegove legure u magnetnom hlađenju, i napravljeni su proboji.
Nanometarterbijum oksid (Tb4O7)
Glavna područja primjene uključuju: 1. Fluorescentni prah se koristi kao aktivator za zeleni prah u tri fluorescentna praha primarne boje, kao što je fosfatni matriks aktivirannano terbijum oksid, silikatna matrica aktivirana od stranenano terbijum oksid, i nano cerij magnezijum aluminat matrica aktivirana od stranenano terbijum oksid, svi emituju zeleno svjetlo u pobuđenom stanju.2. Posljednjih godina, istraživanja i razvoj su sprovedeni nanano terbijum oksidmagnetno-optički materijali za magneto-optičko skladištenje.Magneto-optički disk razvijen koristeći Tb-Fe amorfni tanki film kao kompjuterski element za skladištenje može povećati kapacitet skladištenja za 10-15 puta.3. Magneto optičko staklo, koje sadrži Faraday rotaciono staklonano terbijum oksid, je ključni materijal koji se koristi u proizvodnji rotatora, izolatora i prstenova koji se široko koriste u laserskoj tehnologiji.Nano terbijum oksidi nano disprozijum gvožđe oksid uglavnom se koriste u sonaru i naširoko se koriste u različitim oblastima, od sistema za ubrizgavanje goriva, upravljanja tečnim ventilima, mikro pozicioniranja do mehaničkih pokretača, mehanizama i regulatora krila za avione i svemirske teleskope.
Nano disprozijum oksid (Dy2O3)
Glavne upotrebe odnano disprozijum oksid (Dy2O3) nano disprozijum oksidsu: 1.Nano disprozijum oksidkoristi se kao fluorescentni praškasti aktivator i trovalentannano disprozijum oksidje obećavajući aktivacijski jon za jedan luminiscentni luminescentni materijal tri primarne boje.Uglavnom se sastoji od dvije emisione trake, jedna je emisija žute svjetlosti, a druga je emisija plave svjetlosti.Luminiscentni materijal dopiran sanano disprozijum oksidmože se koristiti kao fluorescentni prah u tri osnovne boje.2.Nano disprozijum oksidje neophodna metalna sirovina za pripremu velike magnetostriktivne legurenano terbijum oksidnano disprozijum legura željeznog oksida (terfenol), koja može omogućiti postizanje nekih preciznih mehaničkih pokreta.3.Nano disprozijum oksidmetal se može koristiti kao magnetno-optički materijal za skladištenje sa velikom brzinom snimanja i osetljivošću čitanja.4. Koristi se za pripremunano disprozijum oksidlampe, radna supstanca koja se koristi unano disprozijum oksidlampe jenano disprozijum oksid.Ova vrsta lampe ima prednosti kao što su visoka svjetlina, dobra boja, visoka temperatura boje, mala veličina i stabilan luk.Korišćen je kao izvor osvetljenja za filmove, štampanje i druge svetlosne aplikacije.5. Zbog velike površine poprečnog presjeka hvatanja neutronanano disprozijum oksid, koristi se u industriji atomske energije za mjerenje neutronskih spektra ili kao apsorber neutrona.
Glavne upotrebe odnano holmijum oksiduključuju: 1. kao dodatak za metal-halogene sijalice.Metal halogenidne sijalice su vrsta sijalice na gasno pražnjenje razvijene na bazi živinih sijalica visokog pritiska, koje karakteriše punjenje sijalice raznimretke zemljehalogenidi.Trenutno je glavna upotrebaretke zemljejodid, koji emituje različite spektralne boje tokom gasnog pražnjenja.Radna supstanca koja se koristi unano holmijum oksidlampa je jodirananano holmijum oksid, koji može postići visoku koncentraciju atoma metala u zoni luka, uvelike poboljšavajući efikasnost zračenja.2.Nano holmijum oksidmože se koristiti kao aditiv za itrijum gvožđe iliitrijum aluminijumgranat;3.Nano holmijum oksidmože se koristiti kao itrijum gvožđe aluminijumski granat (Ho: YAG) da emituje laser od 2 μM, ljudsko tkivo na 2 μ. Brzina apsorpcije m lasera je visoka, skoro tri reda veličine veća od one kod Hd:YAG0.Dakle, kada koristite Ho:YAG laser za medicinsku hirurgiju, ne samo da se može poboljšati hirurška efikasnost i tačnost, već se i područje termičkog oštećenja može smanjiti na manju veličinu.Slobodni snop koji generišenano holmijum oksidkristali mogu eliminirati masnoću bez stvaranja pretjerane topline, smanjujući na taj način termičko oštećenje zdravih tkiva.Izvještava se da je upotrebanano holmijum oksidlaseri u Sjedinjenim Državama za liječenje glaukoma mogu smanjiti bol pacijenata koji su podvrgnuti operaciji.4. U magnetostriktivnoj leguri Terfenol D mala količinanano holmijum oksidtakođer se može dodati kako bi se smanjilo vanjsko polje potrebno za magnetizaciju legure zasićenja.5. Osim toga, optički komunikacioni uređaji kao što su laseri s vlaknima, pojačivači vlakana i senzori vlakana mogu se napraviti pomoću vlakana dopiranih sanano holmijum oksid, koji će danas igrati važniju ulogu u brzom razvoju optičkih komunikacija.
Glavne upotrebe odnano erbijum oksiduključuju: 1. Emisija svjetlosti Er3+ na 1550nm ima poseban značaj, jer je ova talasna dužina precizno locirana na najnižem gubitku optičkih vlakana u optičkoj komunikaciji.Nakon što je pobuđen svjetlošću na talasnoj dužini od 980nm1480nm,nano erbijum oksidjoni (Er3+) prelaze iz osnovnog stanja 4115/2 u visokoenergetsko stanje 4113/2 i emituju svjetlost talasne dužine 1550nm kada Er3+ u visokoenergetskom stanju prijeđe natrag u osnovno stanje, kvarcna optička vlakna mogu prenositi različite valne dužine svjetlosti , ali stopa optičkog slabljenja varira.Frekvencijski opseg svjetlosti od 1550 nm ima najnižu stopu optičkog slabljenja (0,15 decibela po kilometru) u prijenosu kvarcnih optičkih vlakana, što je gotovo donja granica stope slabljenja.Stoga, kada se optička komunikacija koristi kao signalno svjetlo na 1550nm, gubitak svjetlosti je minimiziran.Na taj način, ako je odgovarajuća koncentracija odnano erbijum oksidDopira se u odgovarajuću matricu, pojačalo može kompenzirati gubitke u komunikacionim sistemima baziranim na principu lasera.Stoga, u telekomunikacijskim mrežama koje zahtijevaju pojačanje 1550nm optičkih signala,nano erbijum oksidPojačala sa dopiranim vlaknima su bitni optički uređaji.trenutno,nano erbijum oksidPojačala sa dopiranim silicijumskim vlaknima su komercijalizovana.Prema izvještajima, kako bi se izbjegla beskorisna apsorpcija, količina dopinga nano erbijum oksida u optičkim vlaknima kreće se od desetina do stotina ppm.Brzi razvoj optičkih komunikacija otvorit će nova polja za primjenunano erbijum oksid.2. Osim toga, laserski kristali dopirani sanano erbijum oksidi njihov izlazni laseri od 1730nm i 1550nm su sigurni za ljudske oči, sa dobrim performansama atmosferskog prenosa, jakom sposobnošću prodiranja dima na bojnom polju, dobrom povjerljivošću i neprijatelji ih ne mogu lako otkriti.Kontrast zračenja na vojnim ciljevima je relativno velik, a za vojnu upotrebu razvijen je prijenosni laserski daljinomjer za sigurnost ljudskog oka.3. Er3+ može se dodati staklu da se napraviretke zemljestakleni laserski materijali, koji je trenutno čvrsti laserski materijal sa najvećom izlaznom impulsnom energijom i izlaznom snagom.4. Er3+ se takođe može koristiti kao aktivacioni jon za laserske materijale sa retkom zemljom.5. Osim toga,nano erbijum oksidmože se koristiti i za dekolorizaciju i bojenje naočnih leća i kristalnog stakla.
Nanometarski itrijum oksid (Y2O3)
Glavne upotrebe odnano itrijum oksiduključuju: 1. aditive za čelik i obojene legure.FeCr legure obično sadrže 0,5% do 4%nano itrijum oksid, što može poboljšati otpornost na oksidaciju i duktilnost ovih nehrđajućih čelika;Nakon dodavanja odgovarajuće količine bogatenano itrijum oksidmješovitoretke zemljedo legure MB26, ukupne performanse legure su značajno poboljšane i može zamijeniti neke legure aluminija srednje čvrstoće za nosive komponente aviona;Dodavanje male količine nano itrijumaoksid rijetke zemljeda Al Zr legura može poboljšati provodljivost legure;Ovu leguru je usvojila većina domaćih fabrika žice;Dodavanjenano itrijum oksiddo legura bakra poboljšava provodljivost i mehaničku čvrstoću.2. Sadrži 6%nano itrijum oksida aluminijum 2% silicijum nitrida keramički materijal se može koristiti za razvoj komponenti motora.3. Koristite 400 vatinano neodimijum oksidlaserski snop aluminijskog granata za izvođenje mehaničke obrade kao što je bušenje, rezanje i zavarivanje velikih komponenti.4. Fluorescentni ekran elektronskog mikroskopa koji se sastoji od monokristalnih pločica Y-Al granata ima visoku fluorescentnu svjetlost, nisku apsorpciju raspršene svjetlosti, dobru otpornost na visoke temperature i mehaničko habanje.5. visokanano itrijum oksidstrukturirane legure koje sadrže do 90%nano gadolinijum oksidmože se koristiti u vazduhoplovstvu i drugim aplikacijama koje zahtevaju nisku gustinu i visoku tačku topljenja.6. Visokotemperaturni materijali koji provode proton koji sadrže do 90%nano itrijum oksidsu od velikog značaja za proizvodnju gorivih ćelija, elektrolitičkih ćelija i komponenti za senzore gasa koje zahtevaju visoku rastvorljivost vodonika.Osim toga,nano itrijum oksidkoristi se i kao visokotemperaturni materijal za raspršivanje, razrjeđivač za atomsko reaktorsko gorivo, aditiv za materijale s trajnim magnetima i kao getter u elektronskoj industriji.
Pored navedenog, nanooksidi rijetkih zemaljatakođer se može koristiti u odjevnim materijalima koji imaju učinak na zdravlje ljudi i okoliš.Od sadašnje istraživačke jedinice, svi imaju određeni smjer: otpornost na ultraljubičasto zračenje;Zagađenje zraka i ultraljubičasto zračenje podložni su kožnim oboljenjima i raku;Sprečavanje zagađenja otežava zagađivačima da se zalijepe za odjeću;Istraživanja su u toku i u oblasti toplotne izolacije.Zbog tvrdoće i lakog starenja kože, u kišnim danima najviše je sklona plijesni.Ulazak u nanorijetke zemlje cerijum oksidamože učiniti kožu mekšom, manje podložnom starenju i buđi, a takođe i veoma udobnom za nošenje.Materijali za nanopremaz su također bili vruća tema u istraživanju nanomaterijala posljednjih godina, s glavnim fokusom na funkcionalne premaze.Sjedinjene Države koriste 80nmY2O3kao infracrveni zaštitni premaz, koji ima visoku efikasnost u reflektovanju toplote.CeO2ima visok indeks loma i visoku stabilnost.Kadanano itrijum oksid rijetke zemlje, nano lantan oksid inano cerij oksidprah se dodaje premazu, vanjski zid može odoljeti starenju.Budući da je vanjski zidni premaz sklon starenju i opadanju zbog izlaganja boje sunčevim ultraljubičastim zracima i dugotrajnog izlaganja vjetru i suncu, dodavanjecerij oksidiitrijum oksidmože odoljeti ultraljubičastom zračenju, a njegova veličina čestica je vrlo mala.Nano cerij oksidkoristi se kao apsorber ultraljubičastog zračenja, očekuje se da će se koristiti za sprečavanje starenja plastičnih proizvoda usled ultraljubičastog zračenja, kao i UV starenja rezervoara, automobila, brodova, rezervoara za skladištenje nafte itd., i da ima ulogu na otvorenom velikim bilbordima
Najbolja zaštita je unutrašnji zidni premaz kako bi se spriječilo stvaranje plijesni, vlage i zagađenja, jer je njegova veličina čestica vrlo mala, što otežava ljepljenje prašine za zid i može se obrisati vodom.Još uvijek ima mnogo namjena za nanooksidi rijetkih zemaljaza koje je potrebno dalje istraživanje i razvoj, a mi se iskreno nadamo da će sutra imati sjajnije.
Vrijeme objave: Nov-03-2023