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 19.6.2026
Jídlo pro astronauty řešili vědci už při misích Apollo, o kulinářské zážitky se ovšem tehdy úplně nejednalo. Ale stejně byla jednou z prvních věcí, které Neil Armstrong a Buzz Aldrin udělali po přistání na měsíčním povrchu, konzumace slaniny a kávy. Pro posádku mise Artemis II byly zpočátku plánovány jen výživné tyčinky, ale průzkumy ukázaly, že […]
Nádorové buňky se při šíření rakoviny často nepohybují samostatně, ale shlukují se, díky čemuž snadněji přežívají v krevním oběhu a následně se usazují v nových tkáních, kde tvoří metastázy. Vědci nyní zkoumají, zda lze tento týmový pohyb narušit, což by mohlo výrazně zpomalit vznik metastáz, které jsou hlavní příčinou úmrtí u většiny nádorů. Až 90 […]
Zajímavosti 18.6.2026
Kat navlékne odsouzenci oprátku. Je to ještě mladík, a přesto patří k nejhorším zločincům v českých zemích. Měl přitom rodiče, kteří ho milovali, hlavně matka jej zbožňovala. Netrpěl ani hmotným nedostatkem. Tak jak je možné, že se z něj stal vrah a zabil minimálně tři lidi? Tahle otázka už přišla na přetřes mnohokrát. Jak přesně […]
Zajímavosti 17.6.2026
Levhart mandžuský, poddruh levharta skvrnitého, je velmi vzácnou kočkovitou šelmou. Tito impozantní predátoři se vyskytují v lesích Dálného východu. Jsou přizpůsobeni drsným podmínkám, které v dané části planety panují, ovšem člověku a důsledkům jeho činnosti čelí těžko. V 70. letech 20. století byl počet levhartů mandžuských ve volné přírodě odhadován na asi tři desítky jedinců. […]
Vesmír Zajímavosti 16.6.2026
Dne 9. června představila NASA čtyři členy posádky, kteří poletí do vesmíru v rámci mise Artemis III, jejíž start se očekává nejdříve v červnu 2027. Budou jimi velitel Randy Bresnik, specialisté na misi Andre Douglas a Frank Rubio a pilot Luca Parmitano, Ital pracující u Evropské vesmírné agentury. Náhradním členem posádky je pak Bob Hines. […]
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