ন্যানোমিটার বিরল মাটির উপকরণ, শিল্প বিপ্লবের একটি নতুন শক্তি
ন্যানোপ্রযুক্তি হল একটি নতুন আন্তঃবিষয়ক ক্ষেত্র যা ১৯৮০-এর দশকের শেষের দিকে এবং ১৯৯০-এর দশকের গোড়ার দিকে ধীরে ধীরে বিকশিত হয়েছিল। যেহেতু এতে নতুন উৎপাদন প্রক্রিয়া, নতুন উপকরণ এবং নতুন পণ্য তৈরির প্রচুর সম্ভাবনা রয়েছে, তাই এটি নতুন শতাব্দীতে একটি নতুন শিল্প বিপ্লবের সূচনা করবে। ন্যানোবিজ্ঞান এবং ন্যানোপ্রযুক্তির বর্তমান উন্নয়ন স্তর ১৯৫০-এর দশকের কম্পিউটার এবং তথ্য প্রযুক্তির অনুরূপ। এই ক্ষেত্রের সাথে জড়িত বেশিরভাগ বিজ্ঞানী ভবিষ্যদ্বাণী করেছেন যে ন্যানোপ্রযুক্তির বিকাশ প্রযুক্তির অনেক দিকের উপর বিস্তৃত এবং সুদূরপ্রসারী প্রভাব ফেলবে। বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে এর অদ্ভুত বৈশিষ্ট্য এবং অনন্য কর্মক্ষমতা রয়েছে। ন্যানো বিরল পৃথিবী উপকরণের অদ্ভুত বৈশিষ্ট্যের দিকে পরিচালিত করে এমন প্রধান সীমাবদ্ধতা প্রভাবগুলি হল নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের প্রভাব, ছোট আকারের প্রভাব, ইন্টারফেস প্রভাব, স্বচ্ছতা প্রভাব, টানেল প্রভাব এবং ম্যাক্রোস্কোপিক কোয়ান্টাম প্রভাব। এই প্রভাবগুলি ন্যানো সিস্টেমের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলিকে আলো, বিদ্যুৎ, তাপ এবং চুম্বকত্বের ক্ষেত্রে প্রচলিত উপকরণগুলির থেকে আলাদা করে তোলে এবং অনেক অভিনব বৈশিষ্ট্য উপস্থাপন করে। ভবিষ্যতে, বিজ্ঞানীদের জন্য ন্যানোপ্রযুক্তি গবেষণা এবং বিকাশের জন্য তিনটি প্রধান দিক রয়েছে: চমৎকার কর্মক্ষমতা সহ ন্যানোম্যাটেরিয়াল প্রস্তুতকরণ এবং প্রয়োগ; বিভিন্ন ন্যানো ডিভাইস এবং সরঞ্জাম ডিজাইন এবং প্রস্তুতকরণ; ন্যানো-অঞ্চলের বৈশিষ্ট্য সনাক্তকরণ এবং বিশ্লেষণ। বর্তমানে, ন্যানো রেয়ার আর্থের প্রধানত নিম্নলিখিত প্রয়োগের নির্দেশাবলী রয়েছে এবং ভবিষ্যতে এর প্রয়োগ আরও উন্নত করা প্রয়োজন।
ন্যানোমিটার ল্যান্থানাম অক্সাইড (La2O3)
ন্যানোমিটার ল্যান্থানাম অক্সাইড পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ, ইলেক্ট্রোথার্মাল উপকরণ, থার্মোইলেকট্রিক উপকরণ, চৌম্বকীয় প্রতিরোধ উপকরণ, আলোকিত পদার্থ (নীল পাউডার), হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপকরণ, অপটিক্যাল গ্লাস, লেজার উপকরণ, বিভিন্ন খাদ উপকরণ, জৈব রাসায়নিক পণ্য প্রস্তুত করার জন্য অনুঘটক এবং অটোমোবাইল নিষ্কাশন নিরপেক্ষ করার জন্য অনুঘটকগুলিতে প্রয়োগ করা হয়, এবং হালকা রূপান্তর কৃষি ফিল্মগুলি ন্যানোমিটার ল্যান্থানাম অক্সাইডেও প্রয়োগ করা হয়।
ন্যানোমিটার সেরিয়াম অক্সাইড (CeO2)
ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহারগুলি নিম্নরূপ: 1. কাচের সংযোজন হিসাবে, ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড অতিবেগুনী রশ্মি এবং ইনফ্রারেড রশ্মি শোষণ করতে পারে এবং অটোমোবাইল গ্লাসে প্রয়োগ করা হয়েছে। এটি কেবল অতিবেগুনী রশ্মি প্রতিরোধ করতে পারে না, গাড়ির অভ্যন্তরের তাপমাত্রাও কমাতে পারে, ফলে এয়ার কন্ডিশনারের জন্য বিদ্যুৎ সাশ্রয় হয়। 2. অটোমোবাইল নিষ্কাশন পরিশোধন অনুঘটকে ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড প্রয়োগ কার্যকরভাবে প্রচুর পরিমাণে অটোমোবাইল নিষ্কাশন গ্যাসকে বাতাসে নির্গত হওয়া থেকে রোধ করতে পারে। 3. প্লাস্টিক রঙ করার জন্য রঙ্গক হিসাবে ন্যানো-সেরিয়াম অক্সাইড ব্যবহার করা যেতে পারে এবং আবরণ, কালি এবং কাগজ শিল্পেও ব্যবহার করা যেতে পারে। 4. পলিশিং উপকরণগুলিতে ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইডের প্রয়োগ সিলিকন ওয়েফার এবং নীলকান্তমণি একক স্ফটিক স্তরগুলিকে পালিশ করার জন্য উচ্চ-নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা হিসাবে ব্যাপকভাবে স্বীকৃত হয়েছে। 5. এছাড়াও, ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপকরণ, থার্মোইলেকট্রিক উপকরণ, ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড টাংস্টেন ইলেক্ট্রোড, সিরামিক ক্যাপাসিটর, পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক, ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড সিলিকন কার্বাইড অ্যাব্রেসিভ, জ্বালানি কোষের কাঁচামাল, পেট্রোল অনুঘটক, কিছু স্থায়ী চৌম্বকীয় উপকরণ, বিভিন্ন অ্যালয় স্টিল এবং অ লৌহঘটিত ধাতু ইত্যাদিতেও প্রয়োগ করা যেতে পারে।
ন্যানোমিটার প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড (Pr6O11)
ন্যানোমিটার প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহারগুলি নিম্নরূপ: ১. এটি সিরামিক নির্মাণ এবং দৈনন্দিন ব্যবহারের সিরামিকগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি সিরামিক গ্লেজের সাথে মিশ্রিত করে রঙিন গ্লেজ তৈরি করা যেতে পারে এবং শুধুমাত্র আন্ডারগ্লেজ রঙ্গক হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রস্তুত রঙ্গকটি হালকা হলুদ রঙের এবং বিশুদ্ধ এবং মার্জিত স্বরযুক্ত। ২. এটি স্থায়ী চুম্বক তৈরিতে ব্যবহৃত হয় এবং বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং মোটরে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ৩. এটি পেট্রোলিয়াম অনুঘটক ক্র্যাকিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। অনুঘটকের কার্যকলাপ, নির্বাচনীতা এবং স্থিতিশীলতা উন্নত করা যেতে পারে। ৪. ন্যানো-প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম পলিশিংয়ের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও, অপটিক্যাল ফাইবারের ক্ষেত্রে ন্যানোমিটার প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইডের প্রয়োগ ক্রমশ ব্যাপক হচ্ছে। ন্যানোমিটার নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড (Nd2O3) বিরল পৃথিবীর ক্ষেত্রে অনন্য অবস্থানের কারণে ন্যানোমিটার নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড বহু বছর ধরে বাজারে একটি জনপ্রিয় স্থান হয়ে উঠেছে। ন্যানো-নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড অ লৌহঘটিত পদার্থেও প্রয়োগ করা হয়। ম্যাগনেসিয়াম বা অ্যালুমিনিয়াম খাদে 1.5%~2.5% ন্যানো নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড যোগ করলে উচ্চ তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা, বায়ু নিবিড়তা এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত হয় এবং এটি বিমান চলাচলের জন্য মহাকাশ উপাদান হিসেবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, ন্যানো নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড দিয়ে ডোপ করা ন্যানো ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গার্নেট শর্ট-ওয়েভ লেজার রশ্মি তৈরি করে, যা শিল্পে 10 মিমি-এর কম পুরুত্বের পাতলা উপকরণ ঢালাই এবং কাটার জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। চিকিৎসার দিক থেকে, ন্যানো-Nd _ 2O _ 3 দিয়ে ডোপ করা ন্যানো-YAG লেজার অস্ত্রোপচারের ক্ষত অপসারণ বা অস্ত্রোপচারের ছুরির পরিবর্তে ক্ষত জীবাণুমুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। ন্যানোমিটার নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড কাচ এবং সিরামিক উপকরণ, রাবার পণ্য এবং সংযোজন রঙ করার জন্যও ব্যবহৃত হয়।
সামারিয়াম অক্সাইড ন্যানো পার্টিকেল (Sm2O3)
ন্যানো-আকারের সামারিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহারগুলি হল: ন্যানো-আকারের সামারিয়াম অক্সাইড হালকা হলুদ, যা সিরামিক ক্যাপাসিটর এবং অনুঘটকগুলিতে প্রয়োগ করা হয়। এছাড়াও, ন্যানো-আকারের সামারিয়াম অক্সাইডের পারমাণবিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি পারমাণবিক শক্তি চুল্লির কাঠামোগত উপাদান, ঢাল উপাদান এবং নিয়ন্ত্রণ উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যাতে পারমাণবিক বিভাজন দ্বারা উৎপন্ন বিশাল শক্তি নিরাপদে ব্যবহার করা যায়। ইউরোপিয়াম অক্সাইড ন্যানো পার্টিকেল (Eu2O3) বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ফসফরে ব্যবহৃত হয়। Eu3+ লাল ফসফরের সক্রিয়কারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়, এবং Eu2+ নীল ফসফর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। Y0O3:Eu3+ আলোকিত দক্ষতা, আবরণ স্থিতিশীলতা, পুনরুদ্ধার খরচ ইত্যাদিতে সেরা ফসফর, এবং আলোকিত দক্ষতা এবং বৈপরীত্যের উন্নতির কারণে এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। সম্প্রতি, ন্যানো ইউরোপিয়াম অক্সাইড নতুন এক্স-রে চিকিৎসা নির্ণয় ব্যবস্থার জন্য উদ্দীপিত নির্গমন ফসফর হিসাবেও ব্যবহৃত হয়। ন্যানো-ইউরোপিয়াম অক্সাইড রঙিন লেন্স এবং অপটিক্যাল ফিল্টার তৈরিতে, চৌম্বকীয় বুদবুদ স্টোরেজ ডিভাইসের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে এবং পারমাণবিক চুল্লির নিয়ন্ত্রণ উপকরণ, ঢাল উপাদান এবং কাঠামোগত উপকরণগুলিতেও তার প্রতিভা প্রদর্শন করতে পারে। ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড (Y2O3) এবং ন্যানো ইউরোপিয়াম অক্সাইড (Eu2O3) কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করে সূক্ষ্ম কণা গ্যাডোলিনিয়াম ইউরোপিয়াম অক্সাইড (Y2O3:Eu3+) লাল ফসফর প্রস্তুত করা হয়েছিল। বিরল আর্থ ত্রিবর্ণ ফসফর তৈরিতে এটি ব্যবহার করার সময়, এটি পাওয়া গেছে যে: (ক) সবুজ পাউডার এবং নীল পাউডারের সাথে ভালভাবে এবং সমানভাবে মিশ্রিত করা যেতে পারে; (খ) ভাল আবরণ কর্মক্ষমতা; (গ) লাল পাউডারের কণার আকার ছোট হওয়ায়, নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি পায় এবং আলোকিত কণার সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, বিরল আর্থ ত্রিবর্ণ ফসফরে লাল পাউডারের পরিমাণ হ্রাস করা যেতে পারে, যার ফলে খরচ কম হয়।
গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড ন্যানো পার্টিকেল (Gd2O3)
এর প্রধান ব্যবহার নিম্নরূপ: ১. এর জল-দ্রবণীয় প্যারাম্যাগনেটিক কমপ্লেক্স চিকিৎসায় মানবদেহের NMR ইমেজিং সিগন্যাল উন্নত করতে পারে। ২. বেস সালফার অক্সাইড বিশেষ উজ্জ্বলতা সহ অসিলোস্কোপ টিউব এবং এক্স-রে স্ক্রিনের ম্যাট্রিক্স গ্রিড হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ৩. ন্যানো-গ্যাডোলিনিয়াম গ্যালিয়াম গারনেটে ন্যানো-গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড চৌম্বকীয় বুদবুদ স্মৃতির জন্য একটি আদর্শ একক সাবস্ট্রেট। ৪. যখন কোনও ক্যামোট চক্র সীমা থাকে না, তখন এটি কঠিন চৌম্বকীয় শীতল মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ৫. পারমাণবিক বিক্রিয়ার সুরক্ষা নিশ্চিত করতে পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের চেইন বিক্রিয়া স্তর নিয়ন্ত্রণ করতে এটি একটি প্রতিরোধক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, ন্যানো-গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড এবং ন্যানো-ল্যান্থানাম অক্সাইডের ব্যবহার ভিট্রিফিকেশন অঞ্চল পরিবর্তন করতে এবং কাচের তাপীয় স্থিতিশীলতা উন্নত করতে সহায়ক। ন্যানো গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড ক্যাপাসিটর এবং এক্স-রে তীব্রকরণকারী স্ক্রিন তৈরিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। বর্তমানে, বিশ্ব চৌম্বকীয় রেফ্রিজারেশনে ন্যানো-গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড এবং এর সংকর ধাতুর প্রয়োগ বিকাশের জন্য দুর্দান্ত প্রচেষ্টা চালাচ্ছে এবং যুগান্তকারী অগ্রগতি অর্জন করেছে।
টার্বিয়াম অক্সাইড ন্যানো পার্টিকেল (Tb4O7)
প্রধান প্রয়োগ ক্ষেত্রগুলি নিম্নরূপ: 1. ত্রিবর্ণ ফসফরে সবুজ পাউডারের সক্রিয়কারী হিসেবে ফসফর ব্যবহার করা হয়, যেমন ন্যানো টারবিয়াম অক্সাইড দ্বারা সক্রিয় ফসফেট ম্যাট্রিক্স, ন্যানো টারবিয়াম অক্সাইড দ্বারা সক্রিয় সিলিকেট ম্যাট্রিক্স এবং ন্যানো টারবিয়াম অক্সাইড দ্বারা সক্রিয় ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড ম্যাগনেসিয়াম অ্যালুমিনেট ম্যাট্রিক্স, যা উত্তেজিত অবস্থায় সবুজ আলো নির্গত করে। 2. ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল স্টোরেজ উপকরণ, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ন্যানো-টারবিয়াম অক্সাইড ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল উপকরণগুলি গবেষণা এবং বিকশিত হয়েছে। Tb-Fe অ্যামোরফাস ফিল্ম দিয়ে তৈরি ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল ডিস্ক কম্পিউটার স্টোরেজ উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং স্টোরেজ ক্ষমতা 10-15 গুণ বাড়ানো যেতে পারে। ৩. ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল গ্লাস, ফ্যারাডে অপটিক্যালি অ্যাক্টিভ গ্লাস যার ন্যানোমিটার টার্বিয়াম অক্সাইড রয়েছে, রোটেটর, আইসোলেটর, অ্যানুলেটর তৈরির জন্য একটি মূল উপাদান এবং লেজার প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ন্যানোমিটার টার্বিয়াম অক্সাইড ন্যানোমিটার ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড মূলত সোনারে ব্যবহৃত হয় এবং এটি অনেক ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে, যেমন জ্বালানি ইনজেকশন সিস্টেম, তরল ভালভ নিয়ন্ত্রণ, মাইক্রো-পজিশনিং, যান্ত্রিক অ্যাকচুয়েটর, বিমান স্পেস টেলিস্কোপের প্রক্রিয়া এবং উইং রেগুলেটর। Dy2O3 ন্যানো ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহারগুলি হল: ১. ন্যানো-ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড ফসফরের অ্যাক্টিভেটর হিসাবে ব্যবহৃত হয়, এবং ট্রাইভ্যালেন্ট ন্যানো-ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড হল একক আলোকিত কেন্দ্র সহ ত্রিবর্ণ আলোকিত পদার্থের একটি প্রতিশ্রুতিশীল সক্রিয় আয়ন। এটিতে মূলত দুটি নির্গমন ব্যান্ড থাকে, একটি হলুদ আলো নির্গমন, অন্যটি নীল আলো নির্গমন, এবং ন্যানো-ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড দিয়ে ডোপ করা আলোকিত পদার্থগুলি ত্রিবর্ণ ফসফর হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ২. ন্যানোমিটার ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড হল টেরফেনল অ্যালয় তৈরির জন্য একটি প্রয়োজনীয় ধাতব কাঁচামাল যা বৃহৎ ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ অ্যালয় ন্যানো-টারবিয়াম অক্সাইড এবং ন্যানো-ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড সহ তৈরি করা হয়, যা যান্ত্রিক চলাচলের কিছু সুনির্দিষ্ট কার্যকলাপ উপলব্ধি করতে পারে। 3. ন্যানোমিটার ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড ধাতু উচ্চ রেকর্ডিং গতি এবং পঠন সংবেদনশীলতা সহ ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল স্টোরেজ উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। 4. ন্যানোমিটার ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড ল্যাম্প তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়। ন্যানো ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড ল্যাম্পে ব্যবহৃত কার্যকরী পদার্থ হল ন্যানো ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড, যার উচ্চ উজ্জ্বলতা, ভাল রঙ, উচ্চ রঙের তাপমাত্রা, ছোট আকার এবং স্থিতিশীল চাপের সুবিধা রয়েছে এবং এটি ফিল্ম এবং মুদ্রণের জন্য আলোর উৎস হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। 5. ন্যানোমিটার ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড নিউট্রন শক্তি বর্ণালী পরিমাপ করতে বা পারমাণবিক শক্তি শিল্পে নিউট্রন শোষক হিসাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এর বৃহৎ নিউট্রন ক্যাপচার ক্রস-সেকশনাল এলাকা রয়েছে।
হো _ 2O _ 3 ন্যানোমিটার
ন্যানো-হোলমিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহারগুলি নিম্নরূপ: 1. ধাতব হ্যালোজেন ল্যাম্পের সংযোজন হিসাবে, ধাতব হ্যালোজেন ল্যাম্প হল এক ধরণের গ্যাস নিঃসরণ ল্যাম্প, যা উচ্চ-চাপের পারদ ল্যাম্পের ভিত্তিতে তৈরি করা হয় এবং এর বৈশিষ্ট্য হল বাল্বটি বিভিন্ন বিরল আর্থ হ্যালাইড দিয়ে পূর্ণ থাকে। বর্তমানে, বিরল আর্থ আয়োডাইডগুলি প্রধানত ব্যবহৃত হয়, যা গ্যাস নিঃসরণে বিভিন্ন বর্ণালী রেখা নির্গত করে। ন্যানো-হোলমিয়াম অক্সাইড ল্যাম্পে ব্যবহৃত কার্যকরী পদার্থ হল ন্যানো-হোলমিয়াম অক্সাইড আয়োডাইড, যা আর্ক জোনে উচ্চতর ধাতব পরমাণুর ঘনত্ব অর্জন করতে পারে, ফলে বিকিরণ দক্ষতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয়। 2. ন্যানোমিটার হলমিয়াম অক্সাইড ইট্রিয়াম আয়রন বা ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গার্নেটের সংযোজন হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে; 3. ন্যানো-হোলমিয়াম অক্সাইড ইট্রিয়াম আয়রন অ্যালুমিনিয়াম গার্নেট (Ho:YAG) হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা 2μm লেজার নির্গত করতে পারে এবং 2μm লেজারে মানুষের টিস্যুর শোষণের হার বেশি। এটি Hd:YAG0 এর চেয়ে প্রায় তিন ক্রম বেশি। অতএব, চিকিৎসা অপারেশনের জন্য Ho:YAG লেজার ব্যবহার করার সময়, এটি কেবল অপারেশন দক্ষতা এবং নির্ভুলতা উন্নত করতে পারে না, বরং তাপীয় ক্ষতির ক্ষেত্রটিকে আরও ছোট আকারে কমাতে পারে। ন্যানো হোলমিয়াম অক্সাইড স্ফটিক দ্বারা উৎপন্ন মুক্ত রশ্মি অতিরিক্ত তাপ উৎপন্ন না করে চর্বি দূর করতে পারে, যার ফলে সুস্থ টিস্যুগুলির দ্বারা সৃষ্ট তাপীয় ক্ষতি হ্রাস পায়। জানা গেছে যে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ন্যানোমিটার হোলমিয়াম অক্সাইড লেজার দিয়ে গ্লুকোমার চিকিৎসা অস্ত্রোপচারের ব্যথা কমাতে পারে। 4. ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ অ্যালয় টেরফেনল-ডি-তে, অ্যালয়ের স্যাচুরেশন ম্যাগনেটাইজেশনের জন্য প্রয়োজনীয় বাহ্যিক ক্ষেত্র কমাতে ন্যানো-আকারের হোলমিয়াম অক্সাইডের একটি ছোট পরিমাণও যোগ করা যেতে পারে। 5. এছাড়াও, ন্যানো-হোলমিয়াম অক্সাইড দিয়ে ডোপ করা অপটিক্যাল ফাইবার অপটিক্যাল ফাইবার লেজার, অপটিক্যাল ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার, অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সর ইত্যাদি অপটিক্যাল যোগাযোগ ডিভাইস তৈরিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি আজকের দ্রুত অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগে আরও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।
ন্যানোমিটার ইট্রিয়াম অক্সাইড (Y2O3)
ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহার নিম্নরূপ: ১. ইস্পাত এবং অ লৌহঘটিত সংকর ধাতুর জন্য সংযোজন। FeCr সংকর ধাতুতে সাধারণত ০.৫%~৪% ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড থাকে, যা এই স্টেইনলেস স্টিলের জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং নমনীয়তা বাড়াতে পারে। MB26 সংকর ধাতুতে ন্যানোমিটার ইট্রিয়াম অক্সাইড সমৃদ্ধ মিশ্র বিরল পৃথিবী যথাযথ পরিমাণে যোগ করার পর, গতকাল সংকর ধাতুর ব্যাপক বৈশিষ্ট্য স্পষ্টতই উন্নত হয়েছে। এটি বিমানের চাপযুক্ত উপাদানগুলির জন্য কিছু মাঝারি এবং শক্তিশালী অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতু প্রতিস্থাপন করতে পারে; Al-Zr সংকর ধাতুতে অল্প পরিমাণে ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড বিরল পৃথিবী যোগ করলে সংকর ধাতুর পরিবাহিতা উন্নত হতে পারে; চীনের বেশিরভাগ তারের কারখানা এই সংকর ধাতু গ্রহণ করেছে। পরিবাহিতা এবং যান্ত্রিক শক্তি উন্নত করার জন্য তামার সংকর ধাতুতে ন্যানো-ইট্রিয়াম অক্সাইড যোগ করা হয়েছিল। ২. ৬% ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড এবং ২% অ্যালুমিনিয়াম ধারণকারী সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক উপাদান। এটি ইঞ্জিনের যন্ত্রাংশ তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ৩. ৪০০ ওয়াট ক্ষমতা সম্পন্ন ন্যানো নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড অ্যালুমিনিয়াম গারনেট লেজার রশ্মি ব্যবহার করে বৃহৎ আকারের উপাদানগুলিতে ড্রিলিং, কাটিং, ওয়েল্ডিং এবং অন্যান্য যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণ করা হয়। ৪. Y-Al গারনেট একক স্ফটিক দিয়ে তৈরি ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ স্ক্রিনটিতে উচ্চ ফ্লুরোসেন্স উজ্জ্বলতা, বিক্ষিপ্ত আলোর কম শোষণ এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং যান্ত্রিক পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। ৫. ৯০% ন্যানো গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড ধারণকারী উচ্চ ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড কাঠামোর সংকর ধাতু বিমান চলাচল এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে যার জন্য কম ঘনত্ব এবং উচ্চ গলনাঙ্কের প্রয়োজন হয়। ৬. ৯০% ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড ধারণকারী উচ্চ-তাপমাত্রার প্রোটন পরিবাহী পদার্থ জ্বালানী কোষ, ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষ এবং উচ্চ হাইড্রোজেন দ্রাব্যতার প্রয়োজন এমন গ্যাস সেন্সর উৎপাদনে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এছাড়াও, ন্যানো-ইট্রিয়াম অক্সাইড উচ্চ-তাপমাত্রা স্প্রে প্রতিরোধী উপাদান, পারমাণবিক চুল্লি জ্বালানির তরল, স্থায়ী চুম্বক উপাদানের সংযোজন এবং ইলেকট্রনিক শিল্পে গেটার হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।
উপরোক্ত বিষয়গুলি ছাড়াও, ন্যানো রেয়ার আর্থ অক্সাইডগুলি মানুষের স্বাস্থ্যসেবা এবং পরিবেশ সুরক্ষার জন্য পোশাকের উপকরণগুলিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। বর্তমান গবেষণা ইউনিটগুলি থেকে, তাদের সকলেরই নির্দিষ্ট দিকনির্দেশনা রয়েছে: অতিবেগুনী বিকিরণ বিরোধী; বায়ু দূষণ এবং অতিবেগুনী বিকিরণ ত্বকের রোগ এবং ত্বকের ক্যান্সারের ঝুঁকিপূর্ণ; দূষণ প্রতিরোধ দূষণকারীদের পোশাকের সাথে লেগে থাকা কঠিন করে তোলে; উষ্ণতা প্রতিরোধের দিকেও এটি অধ্যয়ন করা হচ্ছে। যেহেতু চামড়া শক্ত এবং সহজেই বুড়িয়ে যায়, তাই বৃষ্টির দিনে এটি সবচেয়ে বেশি ছত্রাকের ঝুঁকিতে থাকে। ন্যানো রেয়ার আর্থ সেরিয়াম অক্সাইড দিয়ে ব্লিচ করে চামড়া নরম করা যেতে পারে, যা বুড়িয়ে যাওয়া এবং বুড়িয়ে যাওয়া সহজ নয় এবং এটি পরতে আরামদায়ক। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ন্যানো-আবরণ উপকরণগুলিও ন্যানো-উপাদান গবেষণার কেন্দ্রবিন্দু, এবং প্রধান গবেষণা কার্যকরী আবরণের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে 80nm সহ Y2O3 ইনফ্রারেড শিল্ডিং আবরণ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। তাপ প্রতিফলিত করার দক্ষতা খুব বেশি। CeO2 এর উচ্চ প্রতিসরাঙ্ক এবং উচ্চ স্থিতিশীলতা রয়েছে। যখন ন্যানো রেয়ার আর্থ ইট্রিয়াম অক্সাইড, ন্যানো ল্যান্থানাম অক্সাইড এবং ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড পাউডার আবরণে যোগ করা হয়, তখন বাইরের দেয়াল বার্ধক্য প্রতিরোধ করতে পারে, কারণ বাইরের দেয়ালের আবরণ সহজেই বুড়ো হয়ে যায় এবং পড়ে যায় কারণ রঙটি দীর্ঘ সময় ধরে সূর্যালোক এবং অতিবেগুনী রশ্মির সংস্পর্শে থাকে এবং সেরিয়াম অক্সাইড এবং ইট্রিয়াম অক্সাইড যোগ করার পরে এটি অতিবেগুনী রশ্মি প্রতিরোধ করতে পারে। তাছাড়া, এর কণার আকার খুবই ছোট, এবং ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড অতিবেগুনী শোষক হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যা অতিবেগুনী বিকিরণ, ট্যাঙ্ক, অটোমোবাইল, জাহাজ, তেল সংরক্ষণের ট্যাঙ্ক ইত্যাদির কারণে প্লাস্টিক পণ্যের বার্ধক্য রোধ করতে ব্যবহৃত হবে বলে আশা করা হচ্ছে, যা বাইরের বড় বিলবোর্ডগুলিকে সর্বোত্তমভাবে রক্ষা করতে পারে এবং অভ্যন্তরীণ দেয়ালের আবরণের জন্য মৃদুতা, আর্দ্রতা এবং দূষণ প্রতিরোধ করতে পারে। এর ছোট কণার আকারের কারণে, ধুলো দেয়ালে লেগে থাকা সহজ নয়। এবং জল দিয়ে ঘষে পরিষ্কার করা যেতে পারে। ন্যানো রেয়ার আর্থ অক্সাইডের এখনও অনেক ব্যবহার রয়েছে যা আরও গবেষণা এবং বিকাশের জন্য রয়েছে এবং আমরা আন্তরিকভাবে আশা করি যে এর আরও উজ্জ্বল ভবিষ্যত থাকবে।
ন্যানোমিটার বিরল মাটির উপকরণ, শিল্প বিপ্লবের একটি নতুন শক্তি
ন্যানোপ্রযুক্তি হল একটি নতুন আন্তঃবিষয়ক ক্ষেত্র যা ১৯৮০-এর দশকের শেষের দিকে এবং ১৯৯০-এর দশকের গোড়ার দিকে ধীরে ধীরে বিকশিত হয়েছিল। যেহেতু এতে নতুন উৎপাদন প্রক্রিয়া, নতুন উপকরণ এবং নতুন পণ্য তৈরির প্রচুর সম্ভাবনা রয়েছে, তাই এটি নতুন শতাব্দীতে একটি নতুন শিল্প বিপ্লবের সূচনা করবে। ন্যানোবিজ্ঞান এবং ন্যানোপ্রযুক্তির বর্তমান উন্নয়ন স্তর ১৯৫০-এর দশকের কম্পিউটার এবং তথ্য প্রযুক্তির অনুরূপ। এই ক্ষেত্রের সাথে জড়িত বেশিরভাগ বিজ্ঞানী ভবিষ্যদ্বাণী করেছেন যে ন্যানোপ্রযুক্তির বিকাশ প্রযুক্তির অনেক দিকের উপর বিস্তৃত এবং সুদূরপ্রসারী প্রভাব ফেলবে। বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে এর অদ্ভুত বৈশিষ্ট্য এবং অনন্য কর্মক্ষমতা রয়েছে। ন্যানো বিরল পৃথিবী উপকরণের অদ্ভুত বৈশিষ্ট্যের দিকে পরিচালিত করে এমন প্রধান সীমাবদ্ধতা প্রভাবগুলি হল নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের প্রভাব, ছোট আকারের প্রভাব, ইন্টারফেস প্রভাব, স্বচ্ছতা প্রভাব, টানেল প্রভাব এবং ম্যাক্রোস্কোপিক কোয়ান্টাম প্রভাব। এই প্রভাবগুলি ন্যানো সিস্টেমের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলিকে আলো, বিদ্যুৎ, তাপ এবং চুম্বকত্বের ক্ষেত্রে প্রচলিত উপকরণগুলির থেকে আলাদা করে তোলে এবং অনেক অভিনব বৈশিষ্ট্য উপস্থাপন করে। ভবিষ্যতে, বিজ্ঞানীদের জন্য ন্যানোপ্রযুক্তি গবেষণা এবং বিকাশের জন্য তিনটি প্রধান দিক রয়েছে: চমৎকার কর্মক্ষমতা সহ ন্যানোম্যাটেরিয়াল প্রস্তুতকরণ এবং প্রয়োগ; বিভিন্ন ন্যানো ডিভাইস এবং সরঞ্জাম ডিজাইন এবং প্রস্তুতকরণ; ন্যানো-অঞ্চলের বৈশিষ্ট্য সনাক্তকরণ এবং বিশ্লেষণ। বর্তমানে, ন্যানো রেয়ার আর্থের প্রধানত নিম্নলিখিত প্রয়োগের নির্দেশাবলী রয়েছে এবং ভবিষ্যতে এর প্রয়োগ আরও উন্নত করা প্রয়োজন।
ন্যানোমিটার ল্যান্থানাম অক্সাইড (La2O3)
ন্যানোমিটার ল্যান্থানাম অক্সাইড পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ, ইলেক্ট্রোথার্মাল উপকরণ, থার্মোইলেকট্রিক উপকরণ, চৌম্বকীয় প্রতিরোধ উপকরণ, আলোকিত পদার্থ (নীল পাউডার), হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপকরণ, অপটিক্যাল গ্লাস, লেজার উপকরণ, বিভিন্ন খাদ উপকরণ, জৈব রাসায়নিক পণ্য প্রস্তুত করার জন্য অনুঘটক এবং অটোমোবাইল নিষ্কাশন নিরপেক্ষ করার জন্য অনুঘটকগুলিতে প্রয়োগ করা হয়, এবং হালকা রূপান্তর কৃষি ফিল্মগুলি ন্যানোমিটার ল্যান্থানাম অক্সাইডেও প্রয়োগ করা হয়।
ন্যানোমিটার সেরিয়াম অক্সাইড (CeO2)
ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহারগুলি নিম্নরূপ: 1. কাচের সংযোজন হিসাবে, ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড অতিবেগুনী রশ্মি এবং ইনফ্রারেড রশ্মি শোষণ করতে পারে এবং অটোমোবাইল গ্লাসে প্রয়োগ করা হয়েছে। এটি কেবল অতিবেগুনী রশ্মি প্রতিরোধ করতে পারে না, গাড়ির অভ্যন্তরের তাপমাত্রাও কমাতে পারে, ফলে এয়ার কন্ডিশনারের জন্য বিদ্যুৎ সাশ্রয় হয়। 2. অটোমোবাইল নিষ্কাশন পরিশোধন অনুঘটকে ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড প্রয়োগ কার্যকরভাবে প্রচুর পরিমাণে অটোমোবাইল নিষ্কাশন গ্যাসকে বাতাসে নির্গত হওয়া থেকে রোধ করতে পারে। 3. প্লাস্টিক রঙ করার জন্য রঙ্গক হিসাবে ন্যানো-সেরিয়াম অক্সাইড ব্যবহার করা যেতে পারে এবং আবরণ, কালি এবং কাগজ শিল্পেও ব্যবহার করা যেতে পারে। 4. পলিশিং উপকরণগুলিতে ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইডের প্রয়োগ সিলিকন ওয়েফার এবং নীলকান্তমণি একক স্ফটিক স্তরগুলিকে পালিশ করার জন্য উচ্চ-নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা হিসাবে ব্যাপকভাবে স্বীকৃত হয়েছে। 5. এছাড়াও, ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপকরণ, থার্মোইলেকট্রিক উপকরণ, ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড টাংস্টেন ইলেক্ট্রোড, সিরামিক ক্যাপাসিটর, পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক, ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড সিলিকন কার্বাইড অ্যাব্রেসিভ, জ্বালানি কোষের কাঁচামাল, পেট্রোল অনুঘটক, কিছু স্থায়ী চৌম্বকীয় উপকরণ, বিভিন্ন অ্যালয় স্টিল এবং অ লৌহঘটিত ধাতু ইত্যাদিতেও প্রয়োগ করা যেতে পারে।
ন্যানোমিটার প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড (Pr6O11)
ন্যানোমিটার প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহারগুলি নিম্নরূপ: ১. এটি সিরামিক নির্মাণ এবং দৈনন্দিন ব্যবহারের সিরামিকগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি সিরামিক গ্লেজের সাথে মিশ্রিত করে রঙিন গ্লেজ তৈরি করা যেতে পারে এবং শুধুমাত্র আন্ডারগ্লেজ রঙ্গক হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রস্তুত রঙ্গকটি হালকা হলুদ রঙের এবং বিশুদ্ধ এবং মার্জিত স্বরযুক্ত। ২. এটি স্থায়ী চুম্বক তৈরিতে ব্যবহৃত হয় এবং বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং মোটরে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ৩. এটি পেট্রোলিয়াম অনুঘটক ক্র্যাকিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। অনুঘটকের কার্যকলাপ, নির্বাচনীতা এবং স্থিতিশীলতা উন্নত করা যেতে পারে। ৪. ন্যানো-প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম পলিশিংয়ের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও, অপটিক্যাল ফাইবারের ক্ষেত্রে ন্যানোমিটার প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইডের প্রয়োগ ক্রমশ ব্যাপক হচ্ছে। ন্যানোমিটার নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড (Nd2O3) বিরল পৃথিবীর ক্ষেত্রে অনন্য অবস্থানের কারণে ন্যানোমিটার নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড বহু বছর ধরে বাজারে একটি জনপ্রিয় স্থান হয়ে উঠেছে। ন্যানো-নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড অ লৌহঘটিত পদার্থেও প্রয়োগ করা হয়। ম্যাগনেসিয়াম বা অ্যালুমিনিয়াম খাদে 1.5%~2.5% ন্যানো নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড যোগ করলে উচ্চ তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা, বায়ু নিবিড়তা এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত হয় এবং এটি বিমান চলাচলের জন্য মহাকাশ উপাদান হিসেবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, ন্যানো নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড দিয়ে ডোপ করা ন্যানো ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গার্নেট শর্ট-ওয়েভ লেজার রশ্মি তৈরি করে, যা শিল্পে 10 মিমি-এর কম পুরুত্বের পাতলা উপকরণ ঢালাই এবং কাটার জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। চিকিৎসার দিক থেকে, ন্যানো-Nd _ 2O _ 3 দিয়ে ডোপ করা ন্যানো-YAG লেজার অস্ত্রোপচারের ক্ষত অপসারণ বা অস্ত্রোপচারের ছুরির পরিবর্তে ক্ষত জীবাণুমুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। ন্যানোমিটার নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড কাচ এবং সিরামিক উপকরণ, রাবার পণ্য এবং সংযোজন রঙ করার জন্যও ব্যবহৃত হয়।
সামারিয়াম অক্সাইড ন্যানো পার্টিকেল (Sm2O3)
ন্যানো-আকারের সামারিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহারগুলি হল: ন্যানো-আকারের সামারিয়াম অক্সাইড হালকা হলুদ, যা সিরামিক ক্যাপাসিটর এবং অনুঘটকগুলিতে প্রয়োগ করা হয়। এছাড়াও, ন্যানো-আকারের সামারিয়াম অক্সাইডের পারমাণবিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি পারমাণবিক শক্তি চুল্লির কাঠামোগত উপাদান, ঢাল উপাদান এবং নিয়ন্ত্রণ উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যাতে পারমাণবিক বিভাজন দ্বারা উৎপন্ন বিশাল শক্তি নিরাপদে ব্যবহার করা যায়। ইউরোপিয়াম অক্সাইড ন্যানো পার্টিকেল (Eu2O3) বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ফসফরে ব্যবহৃত হয়। Eu3+ লাল ফসফরের সক্রিয়কারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়, এবং Eu2+ নীল ফসফর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। Y0O3:Eu3+ আলোকিত দক্ষতা, আবরণ স্থিতিশীলতা, পুনরুদ্ধার খরচ ইত্যাদিতে সেরা ফসফর, এবং আলোকিত দক্ষতা এবং বৈপরীত্যের উন্নতির কারণে এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। সম্প্রতি, ন্যানো ইউরোপিয়াম অক্সাইড নতুন এক্স-রে চিকিৎসা নির্ণয় ব্যবস্থার জন্য উদ্দীপিত নির্গমন ফসফর হিসাবেও ব্যবহৃত হয়। ন্যানো-ইউরোপিয়াম অক্সাইড রঙিন লেন্স এবং অপটিক্যাল ফিল্টার তৈরিতে, চৌম্বকীয় বুদবুদ স্টোরেজ ডিভাইসের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে এবং পারমাণবিক চুল্লির নিয়ন্ত্রণ উপকরণ, ঢাল উপাদান এবং কাঠামোগত উপকরণগুলিতেও তার প্রতিভা প্রদর্শন করতে পারে। ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড (Y2O3) এবং ন্যানো ইউরোপিয়াম অক্সাইড (Eu2O3) কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করে সূক্ষ্ম কণা গ্যাডোলিনিয়াম ইউরোপিয়াম অক্সাইড (Y2O3:Eu3+) লাল ফসফর প্রস্তুত করা হয়েছিল। বিরল আর্থ ত্রিবর্ণ ফসফর তৈরিতে এটি ব্যবহার করার সময়, এটি পাওয়া গেছে যে: (ক) সবুজ পাউডার এবং নীল পাউডারের সাথে ভালভাবে এবং সমানভাবে মিশ্রিত করা যেতে পারে; (খ) ভাল আবরণ কর্মক্ষমতা; (গ) লাল পাউডারের কণার আকার ছোট হওয়ায়, নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি পায় এবং আলোকিত কণার সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, বিরল আর্থ ত্রিবর্ণ ফসফরে লাল পাউডারের পরিমাণ হ্রাস করা যেতে পারে, যার ফলে খরচ কম হয়।
গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড ন্যানো পার্টিকেল (Gd2O3)
এর প্রধান ব্যবহার নিম্নরূপ: ১. এর জল-দ্রবণীয় প্যারাম্যাগনেটিক কমপ্লেক্স চিকিৎসায় মানবদেহের NMR ইমেজিং সিগন্যাল উন্নত করতে পারে। ২. বেস সালফার অক্সাইড বিশেষ উজ্জ্বলতা সহ অসিলোস্কোপ টিউব এবং এক্স-রে স্ক্রিনের ম্যাট্রিক্স গ্রিড হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ৩. ন্যানো-গ্যাডোলিনিয়াম গ্যালিয়াম গারনেটে ন্যানো-গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড চৌম্বকীয় বুদবুদ স্মৃতির জন্য একটি আদর্শ একক সাবস্ট্রেট। ৪. যখন কোনও ক্যামোট চক্র সীমা থাকে না, তখন এটি কঠিন চৌম্বকীয় শীতল মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ৫. পারমাণবিক বিক্রিয়ার সুরক্ষা নিশ্চিত করতে পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের চেইন বিক্রিয়া স্তর নিয়ন্ত্রণ করতে এটি একটি প্রতিরোধক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, ন্যানো-গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড এবং ন্যানো-ল্যান্থানাম অক্সাইডের ব্যবহার ভিট্রিফিকেশন অঞ্চল পরিবর্তন করতে এবং কাচের তাপীয় স্থিতিশীলতা উন্নত করতে সহায়ক। ন্যানো গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড ক্যাপাসিটর এবং এক্স-রে তীব্রকরণকারী স্ক্রিন তৈরিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। বর্তমানে, বিশ্ব চৌম্বকীয় রেফ্রিজারেশনে ন্যানো-গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড এবং এর সংকর ধাতুর প্রয়োগ বিকাশের জন্য দুর্দান্ত প্রচেষ্টা চালাচ্ছে এবং যুগান্তকারী অগ্রগতি অর্জন করেছে।
টার্বিয়াম অক্সাইড ন্যানো পার্টিকেল (Tb4O7)
প্রধান প্রয়োগ ক্ষেত্রগুলি নিম্নরূপ: 1. ত্রিবর্ণ ফসফরে সবুজ পাউডারের সক্রিয়কারী হিসেবে ফসফর ব্যবহার করা হয়, যেমন ন্যানো টারবিয়াম অক্সাইড দ্বারা সক্রিয় ফসফেট ম্যাট্রিক্স, ন্যানো টারবিয়াম অক্সাইড দ্বারা সক্রিয় সিলিকেট ম্যাট্রিক্স এবং ন্যানো টারবিয়াম অক্সাইড দ্বারা সক্রিয় ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড ম্যাগনেসিয়াম অ্যালুমিনেট ম্যাট্রিক্স, যা উত্তেজিত অবস্থায় সবুজ আলো নির্গত করে। 2. ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল স্টোরেজ উপকরণ, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ন্যানো-টারবিয়াম অক্সাইড ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল উপকরণগুলি গবেষণা এবং বিকশিত হয়েছে। Tb-Fe অ্যামোরফাস ফিল্ম দিয়ে তৈরি ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল ডিস্ক কম্পিউটার স্টোরেজ উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং স্টোরেজ ক্ষমতা 10-15 গুণ বাড়ানো যেতে পারে। ৩. ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল গ্লাস, ফ্যারাডে অপটিক্যালি অ্যাক্টিভ গ্লাস যার ন্যানোমিটার টার্বিয়াম অক্সাইড রয়েছে, রোটেটর, আইসোলেটর, অ্যানুলেটর তৈরির জন্য একটি মূল উপাদান এবং লেজার প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ন্যানোমিটার টার্বিয়াম অক্সাইড ন্যানোমিটার ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড মূলত সোনারে ব্যবহৃত হয় এবং এটি অনেক ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে, যেমন জ্বালানি ইনজেকশন সিস্টেম, তরল ভালভ নিয়ন্ত্রণ, মাইক্রো-পজিশনিং, যান্ত্রিক অ্যাকচুয়েটর, বিমান স্পেস টেলিস্কোপের প্রক্রিয়া এবং উইং রেগুলেটর। Dy2O3 ন্যানো ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহারগুলি হল: ১. ন্যানো-ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড ফসফরের অ্যাক্টিভেটর হিসাবে ব্যবহৃত হয়, এবং ট্রাইভ্যালেন্ট ন্যানো-ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড হল একক আলোকিত কেন্দ্র সহ ত্রিবর্ণ আলোকিত পদার্থের একটি প্রতিশ্রুতিশীল সক্রিয় আয়ন। এটিতে মূলত দুটি নির্গমন ব্যান্ড থাকে, একটি হলুদ আলো নির্গমন, অন্যটি নীল আলো নির্গমন, এবং ন্যানো-ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড দিয়ে ডোপ করা আলোকিত পদার্থগুলি ত্রিবর্ণ ফসফর হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ২. ন্যানোমিটার ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড হল টেরফেনল অ্যালয় তৈরির জন্য একটি প্রয়োজনীয় ধাতব কাঁচামাল যা বৃহৎ ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ অ্যালয় ন্যানো-টারবিয়াম অক্সাইড এবং ন্যানো-ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড সহ তৈরি করা হয়, যা যান্ত্রিক চলাচলের কিছু সুনির্দিষ্ট কার্যকলাপ উপলব্ধি করতে পারে। 3. ন্যানোমিটার ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড ধাতু উচ্চ রেকর্ডিং গতি এবং পঠন সংবেদনশীলতা সহ ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল স্টোরেজ উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। 4. ন্যানোমিটার ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড ল্যাম্প তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়। ন্যানো ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড ল্যাম্পে ব্যবহৃত কার্যকরী পদার্থ হল ন্যানো ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড, যার উচ্চ উজ্জ্বলতা, ভাল রঙ, উচ্চ রঙের তাপমাত্রা, ছোট আকার এবং স্থিতিশীল চাপের সুবিধা রয়েছে এবং এটি ফিল্ম এবং মুদ্রণের জন্য আলোর উৎস হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। 5. ন্যানোমিটার ডিসপ্রোসিয়াম অক্সাইড নিউট্রন শক্তি বর্ণালী পরিমাপ করতে বা পারমাণবিক শক্তি শিল্পে নিউট্রন শোষক হিসাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এর বৃহৎ নিউট্রন ক্যাপচার ক্রস-সেকশনাল এলাকা রয়েছে।
হো _ 2O _ 3 ন্যানোমিটার
ন্যানো-হোলমিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহারগুলি নিম্নরূপ: 1. ধাতব হ্যালোজেন ল্যাম্পের সংযোজন হিসাবে, ধাতব হ্যালোজেন ল্যাম্প হল এক ধরণের গ্যাস নিঃসরণ ল্যাম্প, যা উচ্চ-চাপের পারদ ল্যাম্পের ভিত্তিতে তৈরি করা হয় এবং এর বৈশিষ্ট্য হল বাল্বটি বিভিন্ন বিরল আর্থ হ্যালাইড দিয়ে পূর্ণ থাকে। বর্তমানে, বিরল আর্থ আয়োডাইডগুলি প্রধানত ব্যবহৃত হয়, যা গ্যাস নিঃসরণে বিভিন্ন বর্ণালী রেখা নির্গত করে। ন্যানো-হোলমিয়াম অক্সাইড ল্যাম্পে ব্যবহৃত কার্যকরী পদার্থ হল ন্যানো-হোলমিয়াম অক্সাইড আয়োডাইড, যা আর্ক জোনে উচ্চতর ধাতব পরমাণুর ঘনত্ব অর্জন করতে পারে, ফলে বিকিরণ দক্ষতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয়। 2. ন্যানোমিটার হলমিয়াম অক্সাইড ইট্রিয়াম আয়রন বা ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গার্নেটের সংযোজন হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে; 3. ন্যানো-হোলমিয়াম অক্সাইড ইট্রিয়াম আয়রন অ্যালুমিনিয়াম গার্নেট (Ho:YAG) হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা 2μm লেজার নির্গত করতে পারে এবং 2μm লেজারে মানুষের টিস্যুর শোষণের হার বেশি। এটি Hd:YAG0 এর চেয়ে প্রায় তিন ক্রম বেশি। অতএব, চিকিৎসা অপারেশনের জন্য Ho:YAG লেজার ব্যবহার করার সময়, এটি কেবল অপারেশন দক্ষতা এবং নির্ভুলতা উন্নত করতে পারে না, বরং তাপীয় ক্ষতির ক্ষেত্রটিকে আরও ছোট আকারে কমাতে পারে। ন্যানো হোলমিয়াম অক্সাইড স্ফটিক দ্বারা উৎপন্ন মুক্ত রশ্মি অতিরিক্ত তাপ উৎপন্ন না করে চর্বি দূর করতে পারে, যার ফলে সুস্থ টিস্যুগুলির দ্বারা সৃষ্ট তাপীয় ক্ষতি হ্রাস পায়। জানা গেছে যে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ন্যানোমিটার হোলমিয়াম অক্সাইড লেজার দিয়ে গ্লুকোমার চিকিৎসা অস্ত্রোপচারের ব্যথা কমাতে পারে। 4. ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ অ্যালয় টেরফেনল-ডি-তে, অ্যালয়ের স্যাচুরেশন ম্যাগনেটাইজেশনের জন্য প্রয়োজনীয় বাহ্যিক ক্ষেত্র কমাতে ন্যানো-আকারের হোলমিয়াম অক্সাইডের একটি ছোট পরিমাণও যোগ করা যেতে পারে। 5. এছাড়াও, ন্যানো-হোলমিয়াম অক্সাইড দিয়ে ডোপ করা অপটিক্যাল ফাইবার অপটিক্যাল ফাইবার লেজার, অপটিক্যাল ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার, অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সর ইত্যাদি অপটিক্যাল যোগাযোগ ডিভাইস তৈরিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি আজকের দ্রুত অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগে আরও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।
ন্যানোমিটার ইট্রিয়াম অক্সাইড (Y2O3)
ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহার নিম্নরূপ: ১. ইস্পাত এবং অ লৌহঘটিত সংকর ধাতুর জন্য সংযোজন। FeCr সংকর ধাতুতে সাধারণত ০.৫%~৪% ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড থাকে, যা এই স্টেইনলেস স্টিলের জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং নমনীয়তা বাড়াতে পারে। MB26 সংকর ধাতুতে ন্যানোমিটার ইট্রিয়াম অক্সাইড সমৃদ্ধ মিশ্র বিরল পৃথিবী যথাযথ পরিমাণে যোগ করার পর, গতকাল সংকর ধাতুর ব্যাপক বৈশিষ্ট্য স্পষ্টতই উন্নত হয়েছে। এটি বিমানের চাপযুক্ত উপাদানগুলির জন্য কিছু মাঝারি এবং শক্তিশালী অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতু প্রতিস্থাপন করতে পারে; Al-Zr সংকর ধাতুতে অল্প পরিমাণে ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড বিরল পৃথিবী যোগ করলে সংকর ধাতুর পরিবাহিতা উন্নত হতে পারে; চীনের বেশিরভাগ তারের কারখানা এই সংকর ধাতু গ্রহণ করেছে। পরিবাহিতা এবং যান্ত্রিক শক্তি উন্নত করার জন্য তামার সংকর ধাতুতে ন্যানো-ইট্রিয়াম অক্সাইড যোগ করা হয়েছিল। ২. ৬% ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড এবং ২% অ্যালুমিনিয়াম ধারণকারী সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক উপাদান। এটি ইঞ্জিনের যন্ত্রাংশ তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ৩. ৪০০ ওয়াট ক্ষমতা সম্পন্ন ন্যানো নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড অ্যালুমিনিয়াম গারনেট লেজার রশ্মি ব্যবহার করে বৃহৎ আকারের উপাদানগুলিতে ড্রিলিং, কাটিং, ওয়েল্ডিং এবং অন্যান্য যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণ করা হয়। ৪. Y-Al গারনেট একক স্ফটিক দিয়ে তৈরি ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ স্ক্রিনটিতে উচ্চ ফ্লুরোসেন্স উজ্জ্বলতা, বিক্ষিপ্ত আলোর কম শোষণ এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং যান্ত্রিক পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। ৫. ৯০% ন্যানো গ্যাডোলিনিয়াম অক্সাইড ধারণকারী উচ্চ ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড কাঠামোর সংকর ধাতু বিমান চলাচল এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে যার জন্য কম ঘনত্ব এবং উচ্চ গলনাঙ্কের প্রয়োজন হয়। ৬. ৯০% ন্যানো ইট্রিয়াম অক্সাইড ধারণকারী উচ্চ-তাপমাত্রার প্রোটন পরিবাহী পদার্থ জ্বালানী কোষ, ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষ এবং উচ্চ হাইড্রোজেন দ্রাব্যতার প্রয়োজন এমন গ্যাস সেন্সর উৎপাদনে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এছাড়াও, ন্যানো-ইট্রিয়াম অক্সাইড উচ্চ-তাপমাত্রা স্প্রে প্রতিরোধী উপাদান, পারমাণবিক চুল্লি জ্বালানির তরল, স্থায়ী চুম্বক উপাদানের সংযোজন এবং ইলেকট্রনিক শিল্পে গেটার হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।
উপরোক্ত বিষয়গুলি ছাড়াও, ন্যানো রেয়ার আর্থ অক্সাইডগুলি মানুষের স্বাস্থ্যসেবা এবং পরিবেশ সুরক্ষার জন্য পোশাকের উপকরণগুলিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। বর্তমান গবেষণা ইউনিটগুলি থেকে, তাদের সকলেরই নির্দিষ্ট দিকনির্দেশনা রয়েছে: অতিবেগুনী বিকিরণ বিরোধী; বায়ু দূষণ এবং অতিবেগুনী বিকিরণ ত্বকের রোগ এবং ত্বকের ক্যান্সারের ঝুঁকিপূর্ণ; দূষণ প্রতিরোধ দূষণকারীদের পোশাকের সাথে লেগে থাকা কঠিন করে তোলে; উষ্ণতা প্রতিরোধের দিকেও এটি অধ্যয়ন করা হচ্ছে। যেহেতু চামড়া শক্ত এবং সহজেই বুড়িয়ে যায়, তাই বৃষ্টির দিনে এটি সবচেয়ে বেশি ছত্রাকের ঝুঁকিতে থাকে। ন্যানো রেয়ার আর্থ সেরিয়াম অক্সাইড দিয়ে ব্লিচ করে চামড়া নরম করা যেতে পারে, যা বুড়িয়ে যাওয়া এবং বুড়িয়ে যাওয়া সহজ নয় এবং এটি পরতে আরামদায়ক। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ন্যানো-আবরণ উপকরণগুলিও ন্যানো-উপাদান গবেষণার কেন্দ্রবিন্দু, এবং প্রধান গবেষণা কার্যকরী আবরণের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে 80nm সহ Y2O3 ইনফ্রারেড শিল্ডিং আবরণ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। তাপ প্রতিফলিত করার দক্ষতা খুব বেশি। CeO2 এর উচ্চ প্রতিসরাঙ্ক এবং উচ্চ স্থিতিশীলতা রয়েছে। যখন ন্যানো রেয়ার আর্থ ইট্রিয়াম অক্সাইড, ন্যানো ল্যান্থানাম অক্সাইড এবং ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড পাউডার আবরণে যোগ করা হয়, তখন বাইরের দেয়াল বার্ধক্য প্রতিরোধ করতে পারে, কারণ বাইরের দেয়ালের আবরণ সহজেই বুড়ো হয়ে যায় এবং পড়ে যায় কারণ রঙটি দীর্ঘ সময় ধরে সূর্যালোক এবং অতিবেগুনী রশ্মির সংস্পর্শে থাকে এবং সেরিয়াম অক্সাইড এবং ইট্রিয়াম অক্সাইড যোগ করার পরে এটি অতিবেগুনী রশ্মি প্রতিরোধ করতে পারে। তাছাড়া, এর কণার আকার খুবই ছোট, এবং ন্যানো সেরিয়াম অক্সাইড অতিবেগুনী শোষক হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যা অতিবেগুনী বিকিরণ, ট্যাঙ্ক, অটোমোবাইল, জাহাজ, তেল সংরক্ষণের ট্যাঙ্ক ইত্যাদির কারণে প্লাস্টিক পণ্যের বার্ধক্য রোধ করতে ব্যবহৃত হবে বলে আশা করা হচ্ছে, যা বাইরের বড় বিলবোর্ডগুলিকে সর্বোত্তমভাবে রক্ষা করতে পারে এবং অভ্যন্তরীণ দেয়ালের আবরণের জন্য মৃদুতা, আর্দ্রতা এবং দূষণ প্রতিরোধ করতে পারে। এর ছোট কণার আকারের কারণে, ধুলো দেয়ালে লেগে থাকা সহজ নয়। এবং জল দিয়ে ঘষে পরিষ্কার করা যেতে পারে। ন্যানো রেয়ার আর্থ অক্সাইডের এখনও অনেক ব্যবহার রয়েছে যা আরও গবেষণা এবং বিকাশের জন্য রয়েছে এবং আমরা আন্তরিকভাবে আশা করি যে এর আরও উজ্জ্বল ভবিষ্যত থাকবে।
পোস্টের সময়: জুলাই-০৪-২০২২