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
Medicína Zajímavosti 19.10.2025
Britští vědci spustili ambiciózní pětiletý projekt s názvem Synthetic Human Genome (SynHG), jehož cílem je laboratorně vytvořit dlouhé úseky lidské DNA a následně je vložit do živých buněk. To, co možná vypadá jako námět béčkového hororu má však jasný účel: badatelé doufají, že tak lépe pochopí, co se vlastně v genomu děje a jak by […]
Zajímavosti 18.10.2025
Zpráva Space: 2075, kterou nedávno publikovala britská Royal Society, přináší odvážný, ale vědecky podložený pohled na to, kam se může lidstvo v příštím půlstoletí posunout v oblasti kosmického výzkumu, technologií i etiky. Mluví se v ní o těžbě na asteroidech, produkci energie na oběžné dráze, průmyslové výrobě v nulové gravitaci, ale také o porodech na […]
Medicína Zajímavosti 17.10.2025
Při endometrióze rostou buňky endometria neboli výstelky děložní dutiny i mimo dělohu, což má za následek silné bolesti v oblasti pánve, nepravidelnou menstruaci a často i neplodnost. Nemoc postihuje asi 10 % žen v reprodukčním věku a neexistuje na ni lék. Začíná se však dostávat do popředí lékařského zájmu, a tak by již brzy mohly […]
Historie Zajímavosti 17.10.2025
Mnoho říší v průběhu starověku zaniklo, ovšem Řím zůstával po celou dobu silným, až do jeho prudkého úpadku. Mnoho historiků se snažilo přijít na to, co stálo za pádem tak velké a mocné říše, nová teorie přichází s kontroverzními důvody. Skutečně k tomu přispěly pandemie a klima? Kolaps Říma byl připisován vnitřní korupci i nepřiměřené […]
Medicína Zajímavosti 16.10.2025
Lithium napájí baterie a mnoho dalších technologií, ovšem dlouho se zdálo, že pro přežití živých organismů není nezbytné, spíše naopak. Nyní se ukazuje, že pomáhá nejen léčit bipolární poruchu a těžkou depresi, ale mohlo by být schopné zastavit, a dokonce i zvrátit, pustošivé účinky Alzheimerovy choroby na mozek! Zatímco některé prvky jsou pro život nezbytné, […]
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