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
Krvácení dásní – to je jeden z typických příznaků paradontózy, odborně parodontitidy Ta jen v České republice trápí celou řadu lidí. Jeden ze způsobů, jak proti ní bojovat, vyvinuli s pomocí dalších expertů vědci z Technické univerzity v Liberci. Společně vytvořili zcela unikátní dentální nit. „Nejčastěji se zánětlivá onemocnění zubů začnou projevovat mezi 35 a […]
Vědci zjistili, že hladiny šesti specifických molekul RNA v krvi mohou sloužit jako biomarkery stárnutí a předpovídat pravděpodobnost krátkodobého přežití lépe, než tradiční zdravotní ukazatele, jako je věk, hladina cholesterolu v krvi či další… Výzkumníci z Duke University odebrali vzorky krve 1200 dobrovolníkům ve věku 71 let a starším v rámci dlouhodobé studie zabývající se […]
Jaci obývají bezlesé vrchoviny, náhorní plošiny a hory Nepálu, Bhútánu a Tiberu, žijí v nadmořských výškách mezi 3200 až 5400 metrů. Pro život v těchto vysokých nadmořských výškách disponují genetickou mutací, která by mohla naznačovat nové způsoby léčby mozkových onemocnění lidí, jako je roztroušená skleróza. Jaci divocí jsou mohutná zvířata dorůstající výšky v kohoutku až […]
Starší muž kráčí po chodníku. Není už nejrychlejší a chůze ho vyčerpává, pořád se ale dostane, kam potřebuje. Náhle se před ním objeví překážka. Škobrtne a vzápětí se hroutí k zemi. Riziko takových pádů by přitom mohl omezit, kdyby trénoval stání na jedné noze. Postavit se na jednu nohu a udržet na ní rovnováhu může […]
Podle nejnovější analýzy, publikované ve vědeckém časopise PeerJ, nedosahoval Tyrannosaurus rex své plné velikosti ve věku 25 let, jak se všeobecně tradovalo, ale až ve věku 40 let. To úplně mění obraz tohoto tvora i jeho role v ekosystému… T. rex byl jedním z největších masožravých dinosaurů a zároveň jedním z největších suchozemských predátorů všech […]
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