Harvinaisten maametallien fluorideista on ainutlaatuisten fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi tullut tärkeitä matriiseja valmistettaessa ylös/alas-konversion luminoivia materiaaleja. Perinteiset harvinaisten maametallien fluoriluminoivat materiaalit ovat kuitenkin alttiita hygroskooppiselle, mikä vaikuttaa niiden luminoivaan suorituskykyyn. Tämän ongelman ratkaisemiseksi tutkijat käyttävät usein piidioksidipinnoitteita (SiO₂) pintojen muokkaamiseen, mikä parantaa materiaalien hydrofobisuutta ja vakautta. Tämän pohjalta tässä tutkimuksessa ehdotetaan innovatiivista strategiaa uuden harvinaisen maametallin fluoridi-pohjaisen komposiittiairgeelin (YF₃:Yb³⁺,Er³⁺@SiO₂) valmistamiseksi, jossa on nauha{4}}kaltainen rakenne yksiakselisella sähkökehräyksellä, happo{5}}emäsjäädytys{6}-kaksoiskatalyysillä. Tällä materiaalilla ei ole vain erinomaisia luminoivia ominaisuuksia, vaan siinä yhdistyvät myös elastisuus ja hydrofobisuus, mikä tarjoaa uusia oivalluksia optisten funktionaalisten materiaalien suunnitteluun.
Tässä tutkimuksessa rakennettiin onnistuneesti uusi harvinainen -maafluoridi--pohjainen komposiittiaerogeeli-YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂-nauha-kuten nanonauha-aerogeeli (BIBSN-aerogeeli). Tämä materiaali valmistettiin käyttämällä yksiakselista sähkökehräystä yhdistettynä yhteen-upokkaan fluorauskalsinointiprosessiin. Koetulokset osoittavat, että YF3:10 %Yb3+,1 %Er3⁺@15 %SiO2BIBSN osoittaa voimakasta vihreää ylöskonversioluminesenssia 980 nm:n virityksessä. Lisäksi tämä aerogeeli säilyttää erinomaisen elastisuuden useiden puristusjaksojen jälkeen 200 g:n paineella ja sillä on hyvä hydrofobisuus veden kosketuskulman ollessa noin 120,71 astetta. Tämä uusi aerogeelimateriaali, jossa yhdistyvät luminesenssi, elastisuus ja hydrofobisuus, tarjoaa laajat käyttömahdollisuudet sellaisilla aloilla kuin puolijohdevalaistus, biokuvantaminen, väärennösten torjunta ja optinen havaitseminen. Tutkimuksessa tutkittiin edelleen materiaalin rakenteellisia ominaisuuksia, luminesenssiominaisuuksia, elastista käyttäytymistä ja hydrofobisia ominaisuuksia paljastaen sen ainutlaatuisen nauhamaisen rakenteen ja erinomaisten monitoimiominaisuuksien välisen suhteen.
Tämän tutkimuksen päätelmät osoittavat, että YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂-nauha-kuten nanonauha-airgeeli, joka on valmistettu yksiakselisella sähkökehräyksellä ja happo-kaksoisemäksinen-katalyyttinen jäädytys{6}}, mutta ei ainoastaan harvinaisten elementtien erinomaisia luminesenssiominaisuuksia. esittelee ainutlaatuisia rakenteellisia etuja, mikä mahdollistaa monikäyttöisten ominaisuuksien yhdistämisen. Tämä uusi aerogeelimateriaalin valmistusstrategia tarjoaa edullisen ja yksinkertaisen lähestymistavan monitoimisten luminoivien aerogeelien suunnitteluun, joilla on elastisia ominaisuuksia, ja sen odotetaan edistävän optisten funktionaalisten materiaalien käytännön soveltamista useammilla aloilla.