Superčisté sklo se taví v levitační laboratoři

Experiment, jenž byl původně navržen jako jeden z výzkumných úkolů určený pro Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) přivedl skupinu badatelů z NASA k myšlence, realizovat levitační zařízeni, které by umožňovalo výrobu čistých materiálů na Zemi. Experiment, jenž byl původně navržen jako jeden z výzkumných úkolů určený pro Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) přivedl skupinu badatelů z NASA k myšlence, realizovat levitační zařízeni, které by umožňovalo výrobu čistých materiálů na Zemi.

Materiál, označovaný jako „REAL“ (Rare Earth Aluminum oxide), vznikl nedávno v Elektrostatické levitační laboratoři NASA, která je umístěna v Marshall Space Flight Center v americkém státě Alabama. Vědci zde začali již rutinně používat statickou elektřinu, která jim umožňuje nechat ve vakuové komoře levitovat, (tedy volně se vznášet v prostoru) jednotlivé suroviny, aby je pak pomocí laserového paprsku roztavili do podoby plovoucích žhavých koulí. Ty pak jsou bez nutnosti kontaktu se stěnou tavící nádoby a možné kontaminace ochlazeny. Díky těmto pokusům s výrobou čistých látek vědci získávají i poznatky týkající se jejich fyzikálních vlastností.Pro takto vyrobené čisté sklo existuje celá řada možných aplikací – od použití v rámci lékařských a průmyslových laserů, až po využití v optických trasách pro širokopásmové datové spoje. V současné době probíhají intenzivní testy vlastností tohoto materiálu, které jsou zaměřeny speciálně na tyto oblasti.

Čisté vs. běžné sklo

Princip výroby čistého skla je v podstatě stejný, jako princip pomocí kterého vyrábějí skláři běžné sklo již po celá staletí. Rozemletou směs potřebnou k výrobě skla roztaví a pak žhavou hmotu ochladí tak, aby se opět vrátila do pevného skupenství. Ale je to právě levitace, která dává výslednému produktu řadu vlastností, jako je např. chemická stabilita a vhodnost pro infračervené a laserové přenosy. Sklo vyráběné běžnými postupy většinou inklinuje pouze k jedné z těchto vlastností a v jiných vykazuje určité slabosti.

K čemu je to dobré?

Klíčovou aplikací pro využití čistého skla jsou laserové aplikace, protože optické součásti vyrobené z čistého skla mohou zesílit světlo do koncentrovaného paprsku, který bude schopen nahradit kovové chirurgické nástroje s tím, že možnost regulace rozsahu vlnových délek s využitím komponent z čistého skla umožní lékařům kontrolu nad intenzitou laserového paprsku v závislosti na typu tkáně.

Průmyslová výroba čistého skla

V současnosti se vědci snaží pochopit veškeré aspekty procesů probíhajících při výrobě čistého skla tak, aby byli schopni přizpůsobit technologii jeho výroby tak, aby se odstranila její závislost na elektrostatické levitaci. To je nutné pro to, aby bylo možné výsledky tohoto výzkumu použít pro komerční účely – elektrostatické levitační zařízení vyvinuté NASA je totiž schopno pracovat jen s malými vzorky materiálu, a to o šířce pouze 3 mm a váze 70 miligramů. Pro komerční a průmyslové využití je nutné produkovat alespoň pruty čistého skla. Zatím se podařilo vyvinout jen zařízení s omezenou výrobní kapacitou, který pro tavení a chlazení čistého skla využívá platinové kelímky, přičemž čistota skla zůstává prakticky zachována.

Výroba čistých materiálů

Prakticky jsou jen dva způsoby,jak vyrobit čistý materiál bez příměsí nežádoucích látek,a to buď na Zemi s využitím levitační laboratoře, nebo ve vesmíru – na palubě kosmické lodi. Speciální elektrostatická levitační pec umístěná na Mezinárodní vesmírné stanici by v budoucnu měla znamenat přínos pro výzkum a vývoj nových látek. Elektrostatická levitace však není jedinou možností pro zkoumání a vývoj v této oblasti. Kromě ní lze v některých případech využít i jiné levitační techniky, jako např. magnetickou levitaci, elektromagnetickou levitaci či akustickou (ultrazvukovou) levitaci.

Rubriky:  Zajímavosti
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Co ovlivňuje pohlaví potomstva?

Co ovlivňuje pohlaví potomstva?

V přírodě je to zařízeno tak, že živočichové hledají protějšek...
Tvoří mravenčí larvy speciální kastu?

Tvoří mravenčí larvy speciální...

Nejmladší obyvatelé mravenišť, mravenčí larvy, zastávají v koloniích mnoho...
Výtah pro přepravu aut od Elona Muska

Výtah pro přepravu aut od Elona...

O hyperloopu jsme vás informovali již v několika článcích. Nicméně Elon...
Vědci popsali unikátní evoluční mechanismus

Vědci popsali unikátní evoluční...

Tým českého vědce Petra Svobody soustředil svůj výzkum na regulaci...
Lupénka má negativní dopad na život pacientů

Lupénka má negativní dopad na...

Podle celosvětového průzkumu má psoriáza neboli lupénka negativní dopad na...
Autonomní kamion od Tesly

Autonomní kamion od Tesly

Prozatím jediný obrázek elektrického nákladního vozu představila...
V Egyptě byly objeveny 2000 let staré hrobky

V Egyptě byly objeveny 2000 let...

Archeologové objevili na jihu Egypta tři hroby, jejichž stáří...
Budou elektromobily jezdit po dálnicích zdarma?

Budou elektromobily jezdit po...

Již letos v září by měla vláda schválit akční plán o budoucnosti...
K návratu divokých včel přispívají i hmyzí hotely

K návratu divokých včel...

Do rezervace velkých kopytníků v bývalém vojenském prostoru Milovice se vrací další...
Jak je důležitý obor studia při výběru partnera?

Jak je důležitý obor studia při...

Tématem tzv. oborové homogamie se zabývala studie think-tanku IDEA při Národohospořském...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Odborníci varují: Nenechávejte šedý zákal „dozrát“!

Odborníci varují: Nenechávejte šedý...

Šedý zákal je nejčastější příčinou oslepnutí na světě. Postihne každého...
Proč železný kancléř Otto von Bismarck nesnášel černou barvu?

Proč železný kancléř Otto von...

Kancléř Otto von Bismarck znechuceně odvrátí. Černé šaty. Nesnáší černou. „Ať už je to...
Dvě kočky a labyrint z krabic: Jak to dopadne?

Dvě kočky a labyrint z krabic:...

Každý, kdo má kočky, ví, že zabavit je na delší čas je...
Neuvěřitelný příběh: Tajný agent během donášení stihne zplodit dítě

Neuvěřitelný příběh: Tajný agent...

„Kde je táta?“ ptá se zmateně dvouletý chlapec. Matka by mu to...
Záhadný kraken: Jde o opravdového tvora?

Záhadný kraken: Jde o...

Obří vodní příšera, která dokáže zničit i velkou loď. Legenda nebo realita,...
Revoluce v dopravě? Motory by mohla pohánět voda!

Revoluce v dopravě? Motory by...

Takových zpráv už tu bylo několik. Jenže tentokrát přichází s odvážným tvrzením...
Proč se básník Johann Wolfgang Goethe nedokázal podívat smrti do tváře?

Proč se básník Johann Wolfgang...

„Měl zkřivenou tvář, obličej měl popelavě šedý, oči zapadlé, matné, kalné, pohled vyjadřoval...
VIDEO: Kubánská přetlačovaná

VIDEO: Kubánská přetlačovaná

Během Kubánské krize v roce 1962 došlo k události, která hrozila...
3x bombové útoky: Kdo všechno si prošel peklem?

3x bombové útoky: Kdo všechno si...

Terorista Sam Melville má slavnějšího hereckého jmenovce. Je zázrakem,...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.