ข่าวสาร - วัสดุหายากระดับนาโนเมตร พลังใหม่แห่งการปฏิวัติอุตสาหกรรม

วัสดุหายากระดับนาโนเมตร พลังใหม่แห่งการปฏิวัติอุตสาหกรรม

นาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาใหม่สหวิทยาการที่ค่อยๆ พัฒนาขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และต้นทศวรรษ 1990 เนื่องจากมีศักยภาพอย่างมากในการสร้างกระบวนการผลิตใหม่ วัสดุใหม่ และผลิตภัณฑ์ใหม่ จึงจะจุดชนวนให้เกิดการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งใหม่ในศตวรรษใหม่ ระดับการพัฒนาปัจจุบันของนาโนวิทยาศาสตร์และนาโนเทคโนโลยีนั้นคล้ายคลึงกับคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศในทศวรรษ 1950 นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ที่มุ่งมั่นในสาขานี้คาดการณ์ว่าการพัฒนาของนาโนเทคโนโลยีจะมีผลกระทบในวงกว้างและกว้างไกลต่อเทคโนโลยีหลายด้าน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่านาโนเทคโนโลยีมีคุณสมบัติที่แปลกประหลาดและประสิทธิภาพที่ไม่เหมือนใคร ผลกระทบจากการจำกัดหลักที่นำไปสู่คุณสมบัติที่แปลกประหลาดของวัสดุหายากระดับนาโน ได้แก่ ผลกระทบพื้นผิวเฉพาะ ผลกระทบขนาดเล็ก ผลกระทบต่ออินเทอร์เฟซ ผลกระทบความโปร่งใส ผลกระทบอุโมงค์ และผลกระทบควอนตัมระดับมหภาค ผลกระทบเหล่านี้ทำให้คุณสมบัติทางกายภาพของระบบนาโนแตกต่างจากวัสดุทั่วไปในด้านแสง ไฟฟ้า ความร้อน และแม่เหล็ก และยังนำเสนอคุณสมบัติใหม่ๆ มากมาย ในอนาคต นักวิทยาศาสตร์จะมีทิศทางหลักสามประการในการวิจัยและพัฒนานาโนเทคโนโลยี ได้แก่ การเตรียมและการใช้วัสดุระดับนาโนที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม ออกแบบและจัดเตรียมอุปกรณ์และเครื่องมือนาโนต่างๆ ตรวจจับและวิเคราะห์คุณสมบัติของนาโนเรเอิร์ธ ปัจจุบันแรร์เอิร์ธนาโนมีทิศทางการใช้งานหลักๆ ดังต่อไปนี้ และการใช้งานจะต้องมีการพัฒนาเพิ่มเติมในอนาคต

นาโนเมตรแลนทานัมออกไซด์ (La2O3)

แลนทานัมออกไซด์ระดับนาโนเมตรถูกนำไปประยุกต์ใช้กับวัสดุเพียโซอิเล็กทริก วัสดุไฟฟ้าความร้อน วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก วัสดุแมกนีโตรีซิสแตนซ์ วัสดุเรืองแสง (ผงสีน้ำเงิน) วัสดุกักเก็บไฮโดรเจน กระจกออปติคอล วัสดุเลเซอร์ วัสดุโลหะผสมต่างๆ ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเตรียมผลิตภัณฑ์เคมีอินทรีย์ และตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการทำให้ไอเสียรถยนต์เป็นกลาง และฟิล์มเกษตรที่แปลงแสงยังถูกนำไปประยุกต์ใช้กับแลนทานัมออกไซด์ระดับนาโนเมตรอีกด้วย

ซีเรียมออกไซด์นาโนเมตร (CeO2)

การใช้งานหลักของนาโนซีเรียมออกไซด์มีดังนี้: 1. นาโนซีเรียมออกไซด์สามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีอินฟราเรดเป็นสารเติมแต่งกระจก และถูกนำไปใช้กับกระจกรถยนต์ ไม่เพียงแต่สามารถป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตเท่านั้น แต่ยังช่วยลดอุณหภูมิภายในรถได้อีกด้วย จึงช่วยประหยัดไฟฟ้าสำหรับเครื่องปรับอากาศ 2. การใช้นาโนซีเรียมออกไซด์ในตัวเร่งปฏิกิริยาการฟอกไอเสียรถยนต์สามารถป้องกันก๊าซไอเสียรถยนต์จำนวนมากไม่ให้ถูกปล่อยสู่บรรยากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ 3. นาโนซีเรียมออกไซด์สามารถใช้ในเม็ดสีเพื่อแต่งสีพลาสติก และยังสามารถใช้ในอุตสาหกรรมเคลือบ หมึก และกระดาษ 4. การใช้นาโนซีเรียมออกไซด์ในวัสดุขัดเงาได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นข้อกำหนดความแม่นยำสูงสำหรับการขัดเวเฟอร์ซิลิกอนและพื้นผิวผลึกเดี่ยวแซฟไฟร์ 5. นอกจากนี้ นาโนซีเรียมออกไซด์ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับวัสดุกักเก็บไฮโดรเจน วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก อิเล็กโทรดทังสเตนนาโนซีเรียมออกไซด์ ตัวเก็บประจุเซรามิก เซรามิกเพียโซอิเล็กทริก สารกัดกร่อนซิลิกอนคาร์ไบด์นาโนซีเรียมออกไซด์ วัตถุดิบเซลล์เชื้อเพลิง ตัวเร่งปฏิกิริยาเบนซิน วัสดุแม่เหล็กถาวรบางชนิด เหล็กอัลลอยด์ต่างๆ และโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เป็นต้น

นาโนเมตรเพรซีโอไดเมียมออกไซด์ (Pr6O11)

การใช้งานหลักของนาโนเมตรเพอราซีโอไดเมียมออกไซด์มีดังนี้: 1. ใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างเซรามิกและเซรามิกใช้ในชีวิตประจำวัน สามารถผสมกับเคลือบเซรามิกเพื่อทำเคลือบสีและยังสามารถใช้เป็นเม็ดสีใต้เคลือบเพียงอย่างเดียว เม็ดสีที่เตรียมไว้เป็นสีเหลืองอ่อนที่มีโทนสีบริสุทธิ์และสง่างาม 2. ใช้ในการผลิตแม่เหล็กถาวรและใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และมอเตอร์ต่างๆ 3. ใช้สำหรับการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาปิโตรเลียม สามารถปรับปรุงกิจกรรม การคัดเลือก และความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาได้ 4. นาโนเพอราซีโอไดเมียมออกไซด์ยังสามารถใช้ขัดเงาได้ นอกจากนี้ การใช้นาโนเมตรเพอราซีโอไดเมียมออกไซด์ในด้านใยแก้วนำแสงก็มีมากขึ้นเรื่อยๆ นาโนเมตรนีโอไดเมียมออกไซด์ (Nd2O3) นาโนเมตรนีโอไดเมียมออกไซด์ได้กลายเป็นจุดสนใจในตลาดมาหลายปีเนื่องจากตำแหน่งที่เป็นเอกลักษณ์ในด้านแร่ธาตุหายาก นาโนนีโอไดเมียมออกไซด์ยังใช้กับวัสดุที่ไม่มีธาตุเหล็ก การเติมนาโนนีโอไดเมียมออกไซด์ 1.5% ~ 2.5% ลงในแมกนีเซียมหรือโลหะผสมอลูมิเนียมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพอุณหภูมิสูง ความหนาแน่นของอากาศ และความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสม และยังใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุการบินและอวกาศสำหรับการบิน นอกจากนี้ นาโนอิตเทรียมอลูมิเนียมการ์เนตที่เจือด้วยนาโนนีโอไดเมียมออกไซด์ยังผลิตลำแสงเลเซอร์คลื่นสั้น ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมและตัดวัสดุบางที่มีความหนาต่ำกว่า 10 มม. ในอุตสาหกรรม ในด้านการแพทย์ เลเซอร์นาโน-YAG ที่เจือด้วยนาโน-Nd_2O_3 ใช้ในการลบแผลผ่าตัดหรือฆ่าเชื้อแผลแทนมีดผ่าตัด นาโนเมตรนีโอไดเมียมออกไซด์ยังใช้สำหรับระบายสีวัสดุแก้วและเซรามิก ผลิตภัณฑ์ยาง และสารเติมแต่ง

อนุภาคนาโนซาแมเรียมออกไซด์ (Sm2O3)

การใช้งานหลักของซามาเรียมออกไซด์ขนาดนาโน ได้แก่ ซามาเรียมออกไซด์ขนาดนาโนมีสีเหลืองอ่อน ซึ่งใช้กับตัวเก็บประจุเซรามิกและตัวเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ ซามาเรียมออกไซด์ขนาดนาโนยังมีคุณสมบัติเป็นนิวเคลียร์ และสามารถใช้เป็นวัสดุโครงสร้าง วัสดุป้องกัน และวัสดุควบคุมของเครื่องปฏิกรณ์พลังงานปรมาณู ดังนั้นจึงสามารถใช้พลังงานมหาศาลที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันได้อย่างปลอดภัย นาโนอนุภาคของยูโรเพียมออกไซด์ (Eu2O3) ส่วนใหญ่ใช้ในฟอสเฟอร์ Eu3+ ใช้เป็นตัวกระตุ้นฟอสเฟอร์สีแดง และ Eu2+ ใช้เป็นฟอสเฟอร์สีน้ำเงิน Y0O3:Eu3+ เป็นฟอสเฟอร์ที่ดีที่สุดในด้านประสิทธิภาพการส่องสว่าง ความเสถียรของการเคลือบ ต้นทุนการกู้คืน ฯลฯ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากการปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างและความคมชัด เมื่อไม่นานมานี้ นาโนยูโรเพียมออกไซด์ยังใช้เป็นสารเรืองแสงกระตุ้นสำหรับระบบวินิจฉัยทางการแพทย์ด้วยรังสีเอกซ์แบบใหม่ นาโนยูโรเพียมออกไซด์ยังสามารถใช้ในการผลิตเลนส์สีและตัวกรองแสง สำหรับอุปกรณ์จัดเก็บฟองแม่เหล็ก และยังสามารถแสดงความสามารถในวัสดุควบคุม วัสดุป้องกัน และวัสดุโครงสร้างของเครื่องปฏิกรณ์อะตอมได้อีกด้วย สารเรืองแสงสีแดงแกโดลิเนียมยูโรเพียมออกไซด์ (Y2O3:Eu3+) อนุภาคละเอียดเตรียมโดยใช้นาโนอิตเทรียมออกไซด์ (Y2O3) และนาโนยูโรเพียมออกไซด์ (Eu2O3) เป็นวัตถุดิบ เมื่อใช้เพื่อเตรียมสารเรืองแสงไตรรงค์ของแรร์เอิร์ธ พบว่า: (ก) สามารถผสมกับผงสีเขียวและผงสีน้ำเงินได้อย่างดีและสม่ำเสมอ (ข) ประสิทธิภาพการเคลือบที่ดี (ค) เนื่องจากขนาดอนุภาคของผงสีแดงมีขนาดเล็ก พื้นที่ผิวจำเพาะจึงเพิ่มขึ้นและจำนวนอนุภาคเรืองแสงก็เพิ่มขึ้น จึงสามารถลดปริมาณผงสีแดงในสารเรืองแสงไตรรงค์ของแรร์เอิร์ธได้ ส่งผลให้ต้นทุนลดลง

อนุภาคนาโนแกโดลิเนียมออกไซด์ (Gd2O3)

การใช้งานหลักมีดังต่อไปนี้: 1. คอมเพล็กซ์พาราแมกเนติกที่ละลายน้ำได้สามารถปรับปรุงสัญญาณการถ่ายภาพ NMR ของร่างกายมนุษย์ในการรักษาทางการแพทย์ 2. ซัลเฟอร์ออกไซด์เบสสามารถใช้เป็นกริดเมทริกซ์ของหลอดออสซิลโลสโคปและหน้าจอเอกซเรย์ด้วยความสว่างพิเศษ 3. นาโนแกโดลิเนียมออกไซด์ในแกโดลิเนียมแกลเลียมการ์เนตนาโนเป็นสารตั้งต้นเดี่ยวที่เหมาะสำหรับหน่วยความจำฟองแม่เหล็ก 4. เมื่อไม่มีขีดจำกัดรอบ Camot สามารถใช้เป็นตัวกลางทำความเย็นแม่เหล็กแข็ง 5. ใช้เป็นสารยับยั้งเพื่อควบคุมระดับปฏิกิริยาลูกโซ่ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพื่อให้แน่ใจถึงความปลอดภัยของปฏิกิริยานิวเคลียร์ นอกจากนี้การใช้แกโดลิเนียมออกไซด์และแลนทานัมออกไซด์นาโนยังมีประโยชน์ในการเปลี่ยนภูมิภาคการทำให้เป็นแก้วและปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของกระจก นาโนแกโดลิเนียมออกไซด์ยังสามารถนำไปใช้ในการผลิตตัวเก็บประจุและหน้าจอเพิ่มความเข้มข้นของรังสีเอกซ์ได้ ในปัจจุบัน โลกกำลังพยายามอย่างหนักในการพัฒนาการประยุกต์ใช้นาโนแกโดลิเนียมออกไซด์และโลหะผสมในเครื่องทำความเย็นแบบแม่เหล็ก และได้ประสบความก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดด

อนุภาคนาโนเทอร์เบียมออกไซด์ (Tb4O7)

ขอบเขตการใช้งานหลักมีดังนี้: 1. ฟอสเฟอร์ใช้เป็นตัวกระตุ้นผงสีเขียวในฟอสเฟอร์ไตรรงค์ เช่น เมทริกซ์ฟอสเฟตที่เปิดใช้งานโดยนาโนเทอร์เบียมออกไซด์ เมทริกซ์ซิลิเกตที่เปิดใช้งานโดยนาโนเทอร์เบียมออกไซด์ และเมทริกซ์แมกนีเซียมอะลูมิเนตนาโนซีเรียมออกไซด์ที่เปิดใช้งานโดยนาโนเทอร์เบียมออกไซด์ ซึ่งทั้งหมดปล่อยแสงสีเขียวในสถานะที่กระตุ้น 2. วัสดุจัดเก็บแมกนีโตออปติก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วัสดุแมกนีโตออปติกนาโนเทอร์เบียมออกไซด์ได้รับการวิจัยและพัฒนา ดิสก์แมกนีโตออปติกที่ทำจากฟิล์มอะมอร์ฟัส Tb-Fe ใช้เป็นองค์ประกอบจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ และความจุในการจัดเก็บสามารถเพิ่มขึ้นได้ 10 ~ 15 เท่า 3. กระจกแมกนีโตออปติก กระจกฟาราเดย์ออปติกแอคทีฟที่มีเทอร์เบียมออกไซด์นาโนเมตร เป็นวัสดุสำคัญสำหรับการผลิตโรเตเตอร์ ไอโซเลเตอร์ แอนนูเลเตอร์ และใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีเลเซอร์ เทอร์เบียมออกไซด์นาโนเมตร ดิสโพรเซียมออกไซด์นาโนเมตรส่วนใหญ่ใช้ในโซนาร์ และถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขา เช่น ระบบฉีดเชื้อเพลิง การควบคุมวาล์วของเหลว การกำหนดตำแหน่งไมโคร ตัวกระตุ้นเชิงกล กลไก และตัวควบคุมปีกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศของเครื่องบิน การใช้งานหลักของไดโพรเซียมออกไซด์นาโน Dy2O3 ได้แก่ 1. ไดโพรเซียมออกไซด์นาโนใช้เป็นตัวกระตุ้นของฟอสเฟอร์ และไดโพรเซียมออกไซด์นาโนไตรวาเลนต์เป็นไอออนกระตุ้นที่มีแนวโน้มดีของวัสดุเรืองแสงไตรคัลเลอร์ที่มีศูนย์กลางเรืองแสงเพียงจุดเดียว ประกอบด้วยแถบการเปล่งแสงสองแถบเป็นหลัก แถบหนึ่งเป็นแถบการเปล่งแสงสีเหลือง แถบอื่นเป็นแถบการเปล่งแสงสีน้ำเงิน และวัสดุเรืองแสงที่เจือด้วยไดโพรเซียมออกไซด์นาโนสามารถใช้เป็นฟอสเฟอร์ไตรคัลเลอร์ได้ 2. 3. โลหะดิสโพรเซียมออกไซด์นาโนเมตรเป็นวัตถุดิบโลหะที่จำเป็นสำหรับการเตรียมโลหะผสมเทอร์ฟีนอลที่มีโลหะผสมแมกนีโตสตริกทีฟขนาดใหญ่ นาโนเทอร์เบียมออกไซด์ และนาโนดิสโพรเซียมออกไซด์ ซึ่งสามารถรับรู้กิจกรรมที่แม่นยำบางอย่างของการเคลื่อนไหวทางกล 3. โลหะดิสโพรเซียมออกไซด์นาโนเมตรสามารถใช้เป็นวัสดุจัดเก็บแมกนีโตออปติกด้วยความเร็วในการบันทึกสูงและความไวในการอ่าน 4. ใช้สำหรับการเตรียมโคมไฟไดสโพรเซียมออกไซด์นาโนเมตร สารทำงานที่ใช้ในโคมไฟไดสโพรเซียมออกไซด์นาโนเมตรคือไดสโพรเซียมออกไซด์นาโน ซึ่งมีข้อดีคือ ความสว่างสูง สีดี อุณหภูมิสีสูง ขนาดเล็กและส่วนโค้งที่เสถียร และใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับฟิล์มและการพิมพ์ 5. ไดสโพรเซียมออกไซด์นาโนเมตรใช้ในการวัดสเปกตรัมพลังงานนิวตรอนหรือเป็นตัวดูดซับนิวตรอนในอุตสาหกรรมพลังงานปรมาณู เนื่องจากมีพื้นที่หน้าตัดการจับนิวตรอนขนาดใหญ่

โฮ_20_3 นาโนเมตร

การใช้งานหลักของนาโนโฮลเมียมออกไซด์มีดังนี้: 1. เป็นสารเติมแต่งของหลอดฮาโลเจนโลหะ หลอดฮาโลเจนโลหะเป็นหลอดปล่อยก๊าซชนิดหนึ่ง ซึ่งพัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของหลอดปรอทแรงดันสูง และลักษณะเฉพาะคือหลอดไฟจะเต็มไปด้วยฮาไลด์แรร์เอิร์ธต่างๆ ปัจจุบันใช้ไอโอไดด์แรร์เอิร์ธเป็นหลัก ซึ่งปล่อยเส้นสเปกตรัมที่แตกต่างกันเมื่อปล่อยก๊าซ สารทำงานที่ใช้ในหลอดนาโนโฮลเมียมออกไซด์คือไอโอไดด์นาโนโฮลเมียมออกไซด์ ซึ่งสามารถรับความเข้มข้นของอะตอมโลหะที่สูงขึ้นในโซนอาร์ก จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแผ่รังสีได้อย่างมาก 2. นาโนเมตรโฮลเมียมออกไซด์สามารถใช้เป็นสารเติมแต่งของเหล็กอิตเทรียมหรืออลูมิเนียมการ์เนตอิตเทรียม 3. นาโนโฮลเมียมออกไซด์สามารถใช้เป็นเหล็กอลูมิเนียมการ์เนตอิตเทรียม (Ho:YAG) ซึ่งสามารถปล่อยเลเซอร์ 2μm และอัตราการดูดซับเนื้อเยื่อของมนุษย์ต่อเลเซอร์ 2μm นั้นสูง ซึ่งสูงกว่า Hd:YAG0 เกือบสามเท่า ดังนั้น เมื่อใช้เลเซอร์ Ho:YAG สำหรับการผ่าตัดทางการแพทย์ ไม่เพียงแต่จะปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำของการผ่าตัดเท่านั้น แต่ยังลดพื้นที่ความเสียหายจากความร้อนให้มีขนาดเล็กลงอีกด้วย ลำแสงอิสระที่สร้างโดยผลึกนาโนโฮลเมียมออกไซด์สามารถกำจัดไขมันได้โดยไม่สร้างความร้อนมากเกินไป จึงลดความเสียหายจากความร้อนที่เกิดจากเนื้อเยื่อที่แข็งแรง มีรายงานว่าการรักษาโรคต้อหินด้วยเลเซอร์นาโนโฮลเมียมออกไซด์ในสหรัฐอเมริกาสามารถลดความเจ็บปวดจากการผ่าตัดได้ 4. ใน Terfenol-D โลหะผสมแมกนีโตสตริกทีฟ ยังสามารถเติมโฮลเมียมออกไซด์ขนาดนาโนในปริมาณเล็กน้อยเพื่อลดสนามภายนอกที่จำเป็นสำหรับการทำให้โลหะผสมมีแม่เหล็กอิ่มตัวได้ 5. นอกจากนี้ ใยแก้วนำแสงที่เจือปนด้วยนาโนฮอลเมียมออกไซด์ยังสามารถนำมาใช้ผลิตอุปกรณ์สื่อสารด้วยแสง เช่น เลเซอร์ใยแก้วนำแสง เครื่องขยายสัญญาณใยแก้วนำแสง เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสง เป็นต้น ซึ่งจะเข้ามามีบทบาทสำคัญมากขึ้นในระบบสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงที่รวดเร็วในปัจจุบัน

นาโนเมตรอิตเทรียมออกไซด์ (Y2O3)

การใช้งานหลักของนาโนอิตเทรียมออกไซด์มีดังนี้: 1. สารเติมแต่งสำหรับเหล็กและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก โลหะผสม FeCr มักมีนาโนอิตเทรียมออกไซด์ 0.5% ~ 4% ซึ่งสามารถเพิ่มความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความเหนียวของสแตนเลสเหล่านี้ได้ หลังจากเติมแร่ธาตุหายากผสมในปริมาณที่เหมาะสมในนาโนเมตรอิตเทรียมออกไซด์ลงในโลหะผสม MB26 คุณสมบัติโดยรวมของโลหะผสมได้รับการปรับปรุงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อวานนี้ สามารถใช้แทนที่โลหะผสมอลูมิเนียมขนาดกลางและแข็งแรงบางชนิดสำหรับส่วนประกอบที่มีความเครียดของเครื่องบิน การเติมแร่ธาตุหายากนาโนอิตเทรียมออกไซด์ในปริมาณเล็กน้อยลงในโลหะผสม Al-Zr สามารถปรับปรุงการนำไฟฟ้าของโลหะผสมได้ โรงงานผลิตลวดส่วนใหญ่ในจีนนำโลหะผสมนี้มาใช้ นาโนอิตเทรียมออกไซด์ถูกเติมลงในโลหะผสมทองแดงเพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้าและความแข็งแรงเชิงกล 2. วัสดุเซรามิกซิลิกอนไนไตรด์ที่มีนาโนอิตเทรียมออกไซด์ 6% และอลูมิเนียม 2% สามารถใช้ในการพัฒนาชิ้นส่วนเครื่องยนต์ 3. การเจาะ การตัด การเชื่อม และการประมวลผลเชิงกลอื่นๆ ดำเนินการกับส่วนประกอบขนาดใหญ่โดยใช้ลำแสงเลเซอร์นาโนนีโอไดเมียมออกไซด์อลูมิเนียมการ์เน็ตที่มีกำลัง 400 วัตต์ 4. หน้าจอกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ประกอบด้วยผลึกเดี่ยวการ์เน็ต Y-Al มีความสว่างเรืองแสงสูง การดูดซับแสงกระจัดกระจายต่ำ ทนต่ออุณหภูมิสูงและทนต่อการสึกหรอเชิงกลได้ดี 5. โลหะผสมโครงสร้างออกไซด์อิตเทรียมนาโนสูงที่มีแกโดลิเนียมออกไซด์นาโน 90% สามารถนำไปใช้กับการบินและโอกาสอื่นๆ ที่ต้องการความหนาแน่นต่ำและจุดหลอมเหลวสูง 6. วัสดุตัวนำโปรตอนอุณหภูมิสูงที่มีออกไซด์อิตเทรียมนาโน 90% มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตเซลล์เชื้อเพลิง เซลล์อิเล็กโทรไลต์ และเซ็นเซอร์ก๊าซที่ต้องการการละลายของไฮโดรเจนสูง นอกจากนี้ ออกไซด์นาโนอิตเทรียมยังใช้เป็นวัสดุที่ทนต่อการฉีดพ่นอุณหภูมิสูง สารเจือจางเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์อะตอม สารเติมแต่งวัสดุแม่เหล็กถาวร และตัวรับในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

นอกจากนี้ ออกไซด์ของแรร์เอิร์ธนาโนยังสามารถใช้ในวัสดุเสื้อผ้าสำหรับการดูแลสุขภาพของมนุษย์และการปกป้องสิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย จากหน่วยวิจัยปัจจุบัน พบว่าทั้งหมดมีทิศทางที่แน่นอน ได้แก่ ป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต มลภาวะทางอากาศและรังสีอัลตราไวโอเลตมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคผิวหนังและมะเร็งผิวหนัง การป้องกันมลภาวะทำให้สารมลพิษเกาะติดเสื้อผ้าได้ยาก นอกจากนี้ยังอยู่ระหว่างการศึกษาในทิศทางของการป้องกันความอบอุ่น เนื่องจากหนังแข็งและเสื่อมสภาพได้ง่าย จึงมักเกิดเชื้อราในวันฝนตก หนังสามารถทำให้อ่อนนุ่มได้โดยการฟอกสีด้วยซีเรียมออกไซด์ของแรร์เอิร์ธนาโน ซึ่งไม่เสื่อมสภาพและเกิดเชื้อราได้ง่าย และยังสวมใส่สบายอีกด้วย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วัสดุเคลือบนาโนยังเป็นจุดสนใจของการวิจัยวัสดุนาโน และการวิจัยหลักมุ่งเน้นไปที่การเคลือบฟังก์ชัน Y2O3 ที่มีขนาด 80 นาโนเมตรในสหรัฐอเมริกาสามารถใช้เป็นสารเคลือบป้องกันอินฟราเรด ประสิทธิภาพในการสะท้อนความร้อนสูงมาก CeO2 มีดัชนีหักเหแสงสูงและมีเสถียรภาพสูง เมื่อเติมอิตเทรียมออกไซด์ของแรร์เอิร์ธนาโน แลนทานัมออกไซด์นาโน และผงซีเรียมออกไซด์นาโนลงไปในการเคลือบ ผนังภายนอกจะต้านทานการเสื่อมสภาพได้ เนื่องจากการเคลือบผนังภายนอกนั้นเสื่อมสภาพและหลุดลอกได้ง่าย เนื่องจากสีจะถูกแสงแดดและรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นเวลานาน และสามารถต้านทานรังสีอัลตราไวโอเลตได้หลังจากเติมซีเรียมออกไซด์และอิตเทรียมออกไซด์ นอกจากนี้ ขนาดอนุภาคยังมีขนาดเล็กมาก และซีเรียมออกไซด์นาโนยังใช้เป็นตัวดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งคาดว่าจะใช้ป้องกันการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์พลาสติกอันเนื่องมาจากการฉายรังสีอัลตราไวโอเลต ถัง รถยนต์ เรือ ถังเก็บน้ำมัน ฯลฯ ซึ่งสามารถปกป้องป้ายโฆษณากลางแจ้งขนาดใหญ่ได้ดีที่สุด และป้องกันเชื้อรา ความชื้น และมลพิษสำหรับการเคลือบผนังภายใน เนื่องจากมีขนาดอนุภาคเล็ก ฝุ่นจึงไม่เกาะติดกับผนังได้ง่าย และสามารถขัดด้วยน้ำได้ ยังคงมีการใช้งานของอริธออกไซด์ของแรร์เอิร์ธนาโนอีกมากมายที่ต้องมีการวิจัยและพัฒนาเพิ่มเติม และเราหวังเป็นอย่างยิ่งว่าจะมีอนาคตที่สดใสยิ่งขึ้น