Domů     Zajímavosti
Superčisté sklo se taví v levitační laboratoři
21.stoleti 21.7.2004

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.

Související články
Vesmír Zajímavosti 22.10.2026
Od 2. do 8. listopadu se Česko znovu ponoří do vesmíru. Festival Czech Space Week nabídne setkání s astronauty, program pro děti a studenty, technologické novinky i debaty o budoucnosti kosmonautiky. Největší pozornost poutá mise Aleše Svobody na Mezinárodní kosmickou stanici. Právě během festivalu se veřejnost dozví, které české předměty by ho mohly doprovodit na […]
Příroda Zajímavosti 21.10.2026
Nejznámějším žralokem je bezpochyby velký bílý, který byl zejména v minulosti často nazýván lidožravý. Jde o silně stigmatizující označení. Ostatně lidské oběti si každoročně připisují i hroši, hadi či krokodýli a žádné z těchto zvířat nemá tak špatnou pověst jako právě žraloci. Do značné míry je to dáno tím, jak byli vyobrazeni v pop-kultuře, a […]
Příroda Zajímavosti 21.10.2026
Včela se řídí pudem a při pocitu ohrožení reaguje útokem. Kdyby její zbraň pronikla do vosího těla, mohla by ji zase vytáhnout. Jenže žihadlo zajelo do kůže, a ta má úplně jinou strukturu. Ven už ho statečná obránkyně nedostane. Včely jsou evolučně jedněmi z nejúspěšnějších živočichů. Tito zástupci blanokřídlého hmyzu se na modré planetě objevili […]
Historie Zajímavosti 20.10.2026
Nová analýza rychlosti sedimentace naznačuje, že se mořské ekosystémy začaly obnovovat pouhých několik tisíc let po dopadu asteroidu Chicxulub, který před 66 miliony lety vyhubil dinosaury. Ukazuje se, že návrat života po dopadu asteroidu tak zřejmě nastal výrazně dříve, než vědecká obec předpokládala. Zjištění publikovaná v časopise Geology vybízejí k přehodnocení toho, jak rychle může […]
Vesmír Zajímavosti 20.10.2026
Astrofyzikové z Univerzity v Huntsville upozornili na možnou přítomnost obřího mračna temné hmoty ukrytého v Mléčné dráze nedaleko sluneční soustavy. O svém objevu informovali ve studii publikované v časopise Physical Review Letters. Pokud se jejich výsledky podaří nezávisle potvrdit, půjde o jeden z nejvýznamnějších a zároveň nejbližších známých útvarů temné hmoty v okolí naší soustavy. […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz