العناصر الأرضية النادرة موجودة حاليًا في مجال البحث والتطبيق

تتميز العناصر الأرضية النادرة نفسها بتركيب إلكتروني غني، وتتميز بالعديد من خصائص الضوء والكهرباء والمغناطيسية. تتميز العناصر الأرضية النادرة النانوية بخصائص عديدة، مثل صغر الحجم، وارتفاع السطح، والتأثير الكمي، والضوء القوي، والخصائص الكهربائية والمغناطيسية، والموصلية الفائقة، ونشاط غاو هواشيويه، وغيرها، مما يُحسّن أداء المادة ووظائفها بشكل كبير، ويُطور العديد من المواد الجديدة. وستلعب المواد الضوئية، والمواد البلورية، والمواد المغناطيسية، ومواد البطاريات، والسيراميك الإلكتروني، والسيراميك الهندسي، والمحفزات، وغيرها من مجالات التكنولوجيا المتقدمة، دورًا هامًا في مجال المواد البصرية.

مجالات البحث والتطوير والتطبيق الحالية.

١. مواد الإضاءة الأرضية النادرة: مسحوق نانو فوسفوري من الأرض النادرة (مسحوق ملون، مسحوق مصباح)، يُحسّن كفاءة الإضاءة، ويُقلل استهلاك الأرض النادرة بشكل كبير. تُستخدم بشكل رئيسي Y2O3، Eu2O3، Tb4O7، CeO2، Gd2O3. تُعدّ هذه المواد مادةً جديدةً مُرشّحة للتلفزيون الملون عالي الدقة.

2. المواد النانوية فائقة التوصيل: يتم تحضير الموصلات الفائقة YBCO بواسطة Y2O3، وهي مواد أغشية رقيقة خاصة، وتتميز بالأداء المستقر والقوة العالية وسهولة المعالجة والقريبة من المرحلة العملية، ولها آفاق واعدة.

٣. مواد نانوية مغناطيسية من معادن أرضية نادرة: تُستخدم في الذاكرة المغناطيسية، والسوائل المغناطيسية، والمقاومة المغناطيسية العملاقة، وغيرها، مما يُحسّن الأداء بشكل كبير ويُمكّن الأجهزة من التصغير عالي الأداء. مثل هدف المقاومة المغناطيسية العملاقة للأكسيد (REMnO3، إلخ).

٤. سيراميكات العناصر الأرضية النادرة عالية الأداء: يُعد استخدام تحضيرات فائقة الدقة أو نانوية من Y2O3 وLa2O3 وNd2O3 وSm2O3، مثل سيراميكات الإلكترونيات (المستشعرات الإلكترونية، مواد PTC، مواد الميكروويف، المكثفات، الثرمستورات، إلخ)، من الجوانب المهمة في المواد الإلكترونية التي يجب تطويرها. على سبيل المثال، يتميز كل من Y2O3 وZrO2 النانومتري بقوة وصلابة عالية في درجات حرارة منخفضة، ويُستخدمان في المحامل وأدوات القطع وغيرها من الأجهزة المقاومة للتآكل. كما يُحسّن استخدام Nd2O3 وSm2O3 النانومتري أداء المكثفات متعددة الطبقات وأجهزة الميكروويف بشكل كبير.

٥. محفز نانوي للأتربة النادرة: في العديد من التفاعلات الكيميائية، يُمكن لاستخدام محفزات الأتربة النادرة أن يُحسّن بشكل كبير النشاط التحفيزي والكفاءة التحفيزية. يتميز مسحوق ثاني أكسيد الكربون النانوي الحالي بنشاطه العالي وسعره المنخفض وعمره الافتراضي الطويل في أجهزة تنقية عوادم السيارات، ويُغني عن معظم المعادن الثمينة بآلاف الأطنان سنويًا.

6. ممتص الأشعة فوق البنفسجية للأرض النادرة: يتمتع مسحوق CeO2 النانومتري بقدرة امتصاص قوية للأشعة فوق البنفسجية، ويستخدم في مستحضرات التجميل الواقية من الشمس، وألياف واقية من الشمس، وزجاج السيارات، وما إلى ذلك.

٧. تلميع دقيق للأتربة النادرة: يتميز ثاني أكسيد السيريوم (CeO2) بتأثير تلميع ممتاز على الزجاج، وما إلى ذلك. يتميز ثاني أكسيد السيريوم النانوي بدقة تلميع عالية، ويُستخدم في شاشات الكريستال السائل، وشريحة السيليكون المفردة، وتخزين الزجاج، وغيرها.

باختصار، بدأ تطبيق المواد النانوية الأرضية النادرة للتو، ويتركز في مجال المواد الجديدة ذات التقنية العالية، ذات القيمة المضافة العالية، ومنطقة التطبيق الواسعة، والإمكانات الضخمة والآفاق التجارية الواعدة.