Superčisté sklo se taví v levitační laboratoři

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.

Autor: Marek Zouzalík

Rubriky:  Zajímavosti
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

Pes člověka doprovází už 23 000 let

Pes člověka doprovází už 23 000 let

Člověk a pes. To spojení vzniklo už v dobách, kdy i prastaré civilizace...
Nakupování budoucnosti se inspiruje od Průmyslu 4.0

Nakupování budoucnosti se...

V poslední době jsme se mohli seznámit s výsledky práce českých...
Pozor na letní lásky

Pozor na letní lásky

Koncerty, dovolené u moře, festivaly – všechna tato místa lákají nejen na...
Moderní technologie chrání kulturní památky

Moderní technologie chrání...

Národní muzeum v Praze, hrad a zámek v Českém Krumlově, Zlatá bula sicilská v...
První slunné dny bezpečně aneb předejděte sluneční alergii

První slunné dny bezpečně aneb...

Užíváte si první dny na slunci naplno, ale překvapily vás svědivé pupínky nebo...
Silně ohroženým rybákům se na pokusných ostrovech na Lipně zalíbilo

Silně ohroženým rybákům se na...

Sedm hnízd a čtrnáct malých ptáčat rybáka obecného napočítali jihočeští...
Odpadní termoplasty se stávají novým materiálem pro stavebnictví

Odpadní termoplasty se stávají...

Při výrobě a zpracování plastů vznikají různé polymerní typy odpadů, pro které zatím...
Svět potřebuje vědu, věda potřebuje ženy

Svět potřebuje vědu, věda...

L’Oréal Česká republika již popatnácté ocenil tři nadané vědkyně pomocí...
Dávné vymírání měla možná na svědomí supernova

Dávné vymírání měla možná na...

Vědci již dlouhou řádku let zkoumají, jak by supernovy mohly ovlivnit...
Úrazy očí u dětí

Úrazy očí u dětí

Až čtvrtina úrazů oka se v letních měsících týká dětí. Spousta poranění se...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Pozor na letní lásky

Pozor na letní lásky

Koncerty, dovolené u moře, festivaly – všechna tato místa lákají nejen na...
Vesmírný vampýr

Vesmírný vampýr

Zatímco planeta Země má svého nesmrtelného literárního Drákulu, za jehož...
Moderní technologie chrání kulturní památky

Moderní technologie chrání...

Národní muzeum v Praze, hrad a zámek v Českém Krumlově, Zlatá bula sicilská v...
Lenochodi o velikosti slonů: Proč jejich život neočekávaně skončil?

Lenochodi o velikosti slonů: Proč...

V nejmladší době ledové se po povrchu ekvádorského poloostrova Santa Elena...
Když se zatmí mysl

Když se zatmí mysl

Pacientů s Alzheimerovou chorobou každoročně přibývá. V roce 2019 trpělo v...
Tajemství daňových rájů a jejich fungování

Tajemství daňových rájů a jejich...

Určitě už jste někdy slyšeli o pojmu daňový ráj? Co to...
Nejdivnější online zaměstnání: chůva nebo instruktor golfu

Nejdivnější online zaměstnání:...

Ještě před dvěma lety si mnoho lidí nedokázalo představit,...
Nelehké pátrání po dědečkovi Adolfa Hitlera

Nelehké pátrání po dědečkovi...

Vyznat se v podivných vztazích prvního muže Říše, Adolfa Hitlera,...
Jak myslí hluší?

Jak myslí hluší?

Myslení, každý si asi umí představit, co myšlená znamená a taktéž...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.