ฟลูออไรด์จากธาตุหายาก เนื่องด้วยคุณสมบัติทางเคมีกายภาพอันเป็นเอกลักษณ์ ได้กลายเป็นเมทริกซ์ที่สำคัญสำหรับการเตรียมวัสดุเรืองแสงที่มีการแปลงขึ้น/ลง อย่างไรก็ตาม วัสดุเรืองแสงฟลูออไรด์จากธาตุหายากแบบดั้งเดิมมีแนวโน้มที่จะดูดความชื้นได้ ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการเรืองแสง เพื่อแก้ไขปัญหานี้ นักวิจัยมักใช้การเคลือบซิลิกา (SiO₂) เพื่อปรับเปลี่ยนพื้นผิว ช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำและความเสถียรของวัสดุ จากสิ่งนี้ การศึกษานี้เสนอกลยุทธ์เชิงนวัตกรรมในการเตรียมแอโรเจลคอมโพสิตที่มีฟลูออไรด์จากธาตุหายากชนิดใหม่- (YF₃:Yb³⁺,Er³⁺@SiO₂) ด้วยโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายริบบิ้น-ผ่านอิเล็กโตรสปินนิ่งในแกนเดียว การเร่งปฏิกิริยาด้วยกรด-เบสคู่ และการแช่แข็ง-การทำให้แห้ง วัสดุนี้ไม่เพียงแต่แสดงคุณสมบัติการเรืองแสงที่ดีเยี่ยม แต่ยังผสมผสานความยืดหยุ่นและความสามารถในการละลายน้ำเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ สำหรับการออกแบบวัสดุเชิงแสง
การศึกษานี้ประสบความสำเร็จในการสร้างแอโรเจลผสม-เอิร์ธฟลูออไรด์-ชนิดใหม่ที่หายาก-YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂- เช่น แอโรเจลนาโนริบบอน (แอโรเจล BIBSN) วัสดุนี้ถูกเตรียมโดยใช้อิเล็กโทรสปินนิ่งในแกนเดียวรวมกับกระบวนการเผาด้วยฟลูออริเนชันในเบ้าหลอมเดียว- ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂BIBSN แสดงการเรืองแสงสีเขียวที่มีการเปลี่ยนกลับอย่างรุนแรงภายใต้การกระตุ้นที่ 980 นาโนเมตร นอกจากนี้ แอโรเจลนี้ยังรักษาความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยมหลังจากการบีบอัด-รอบการปล่อยหลายครั้งที่ความดัน 200 กรัม และมีคุณสมบัติไฮโดรโฟบิซิตี้ที่ดี โดยมีมุมสัมผัสน้ำประมาณ 120.71 องศา วัสดุแอโรเจลแบบใหม่นี้ผสมผสานการเรืองแสง ความยืดหยุ่น และความสามารถในการไม่ชอบน้ำ แสดงให้เห็นแนวโน้มการใช้งานในวงกว้างในด้านต่างๆ เช่น แสงสถานะของแข็ง- การสร้างภาพทางชีวภาพ การต่อต้าน-การปลอมแปลง และการตรวจจับด้วยแสง การศึกษาเพิ่มเติมได้สำรวจลักษณะโครงสร้าง คุณสมบัติการเรืองแสง พฤติกรรมความยืดหยุ่น และคุณสมบัติที่ไม่ชอบน้ำของวัสดุ ซึ่งเผยให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายริบบิ้น-อันเป็นเอกลักษณ์และคุณสมบัติเชิงฟังก์ชันที่ยอดเยี่ยม
ข้อสรุปของการศึกษานี้บ่งชี้ว่าการอบแห้ง YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂ -เช่น นาโนริบบอนแอโรเจลที่เตรียมโดยอิเล็กโตรสปินนิ่งแบบแกนเดียวและกรด-เบสคู่-การแข็งตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา-ไม่เพียงแต่สืบทอดคุณสมบัติการเรืองแสงที่ยอดเยี่ยมของธาตุหายากเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นถึงข้อดีทางโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์อีกด้วย ดังนั้น บรรลุการบูรณาการคุณสมบัติมัลติฟังก์ชั่น กลยุทธ์การเตรียมวัสดุแอโรเจลแบบใหม่นี้ให้-แนวทางที่ง่ายและมีต้นทุนต่ำสำหรับการออกแบบแอโรเจลเรืองแสงแบบมัลติฟังก์ชั่นที่มีคุณสมบัติยืดหยุ่น และคาดว่าจะส่งเสริมการใช้งานจริงของวัสดุเชิงแสงในสาขาอื่นๆ มากขึ้น