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
Většina rostlin potřebuje k tomu, aby vzkvétala, přijímat dusík, často obsažený v umělých hnojivech. Jen některé se bez něj obejdou. A právě na ně se zaměřili vědci, aby studovali, zda by se změny, ke kterým u nich došlo, daly adaptovat i na plodiny potřebné k našemu přežití, jako jsou pšenice, kukuřice či rýže. Pro většinu […]
Nový výzkum, provedený odborníky z The Peter Doherty Institute for Infection and Immunity v australském Melbourne, ukazuje, že lymfatické uzliny, které jsou často během operací rakoviny z těla rovněž odstraňovány, aby se zabránilo šíření nádorového bujení, mohou být ve skutečnosti klíčové pro úspěšnou léčbu nemoci. Zachování lymfatických uzlin během operace rakoviny by mohlo dramaticky zlepšit […]
Zaoceánský parník HMHS Britannic se potopil za první světové války v listopadu 1916 poté, co najel na námořní minu. Na konci října letošního roku ho zkoumali členové české expedice Britannic 2025 pod vedením Petra Slezáka. Kvůli extrémním podmínkám, proudům a hloubce, ve které se vrak v Egejském moři nachází, patří jeho zkoumání k nejnáročnějším na […]
Zajímavosti 2.11.2025
Ve výzkumu publikovaném v časopise Nature Communications pod názvem “Resolution limit of the eye – how many pixels can we see?” autoři z Cambridghské univerzity a společnosti Meta přišli s překvapivým závěrem: pro běžné domácí sledování výrazně lepší obrazovka s vyšším rozlišením (např. 4K či 8K) často nepřináší znatelný rozdíl oproti běžnému Full HD displeji. […]
Zajímavosti 1.11.2025
Co by se stalo, kdyby se všichni obyvatelé planety v jeden okamžik rozhodli zapnout každou žárovku, lampu i reflektor? Vypadá to jako otázka, která vrtá hlavou dětem v předškolním věku, ale zamysleli se nad ní i vědci. Ani ne snad kvůli tomu, že by čekali celoplanetární záchvat touhy po světle, ale spíš proto, že tento […]
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