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
Revoluční léčba srpkovité anémie pomocí genové editace CRISPR znamená naději pro mnoho pacientů, kteří se s tímto dědičným onemocněním krve potýkají. Pro většinu nemocných, především těch v rozvojových zemích, je však tato léčba, kvůli své nejen finanční náročnosti, zatím prakticky nedostupná. Lékaři se usilovně snaží to změnit! Srpkovitá anémie se projevuje změnou tvaru červených krvinek […]
Dlouhodobé cestování vesmírem ohrožuje lidské zdraví vysokými dávkami radiace i vystavením mikrogravitaci, má také negativním vliv na psychiku. složitým ho činí i nároky na zásobování stravou. Vědci věří, že to vše by mohla vyřešit strategie, která umožňuje různý tvorům přežít extrémní nedostatek odpojením se od reality: hibernace. Bude možná i u člověka a jak jsme […]
Neexistuje snad slavnější dinosaurus než nekorunovaný král z pozdní křídy Tyrannosaurus rex. Co byl zač tento kolosální dravec, žijící na samém sklonku éry neptačích dinosaurů, už vědci do značné míry objasnili. Pořád je ale co objevovat. V americkém státě Severní Dakota, konkrétně v proslulém souvrství Hell Creek, bylo v nedávné době odhaleno několik stop, které […]
Sup mrchožravý se řadí k ohroženým druhům. Jeho zástupce lze spatřit v různých oblastech světa – například v Libanonu, kde byl samec pojmenovaný Brok postřelený brokovnicí. Nicméně přežil a díky mezinárodní spolupráci pokračuje jeho životní cesta na nečekaném místě – v Zoo Praha. Zahrada ve stověžaté metropoli je totiž koordinátorem Evropského chovného programu (EEP), pokud […]
Pouhý metr vysocí zástupci druhu Homo floresiensis, kterým se proto přezdívá „hobiti“, žili na indonéském ostrově Flores asi 700 000 let. Dlouho se mělo za to, že to byli vrcholní predátoři, kteří lovili slonům podobné chobotnatce. Nejnovější výzkum ovšem naznačuje, že nejspíš jen dojídali po jiných V roce 2014 byly objeveny na nalezišti Mata Menge […]
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