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.

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

Související články

Černý kašel už není jen postrachem minulosti

Černý kašel už není jen...

Pertuse, známá též jako černý nebo dávivý kašel. Dlouhá léta byl považován za...
Poznejte historii a kulturu kazašské stepi

Poznejte historii a kulturu...

Zajímáte se o kazašskou historii a kulturu a rádi byste se o ní dozvěděli...
Českobudějovičtí vědci chtějí zlepšit kvalitu vody

Českobudějovičtí vědci chtějí...

Hydrobiologové z Biologického centra Akademie věd ČR vyplují v září a v říjnu se svými...
Vakuování potravin pro lepší chuť a delší trvanlivost potravin

Vakuování potravin pro lepší chuť...

Jak je možné prodloužit dobu trvanlivosti potravin, abyste nemuseli už...
Podkarpatská Rus jako součást našich dějin

Podkarpatská Rus jako součást...

Národní muzeum otevírá v Národním památníku na Vítkově novou výstavu s názvem...
Se smrtelnou nemocí bojují tisíce lidí

Se smrtelnou nemocí bojují tisíce...

Jako chůze po zmrzlém sněhu nebo rozepínání suchého zipu – tak zní při...
Povedlo se! Kosmonauti na oběžné dráze připravili funkční beton

Povedlo se! Kosmonauti na oběžné...

Tým vědců na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) dokázal v...
Porazíme kůrovce elektrickým proudem?

Porazíme kůrovce elektrickým...

Protože se nám destruktivní činnost kůrovce stále nedaří zastavit...
Přijďte v rámci Měsíce zdravé krve porozumět hodnotě životodárné tekutiny

Přijďte v rámci Měsíce zdravé krve...

Kolik se toho ví o krvi? Z laického pohledu je vnímána pouze jako červená...
Musk zkritizoval Porsche za název jejich elektromobilu

Musk zkritizoval Porsche za...

Šéf Tesly a SpaceX Elon Musk se na svém twitterovém účtu opřel do...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Co zbylo z Atlantického valu a kde udělali Němci chybu?

Co zbylo z Atlantického valu a kde...

6. června 1944 se navzdory nepříznivému počasí Spojenci vylodili na plážích...
Jeli byste se podívat do mínus 80 stupňů?

Jeli byste se podívat do mínus 80...

Léto se pomalu blíží ke svému konci a brzy započne zima, která...
Emžská depeše: Válka vznikla kvůli několika škrtům pera

Emžská depeše: Válka vznikla kvůli...

Pruský premiér Bismarck 13. července 1870 právě večeří v Berlíně, když mu komorník...
Živý Ken aneb nejpodivnější životy

Živý Ken aneb nejpodivnější životy

Každý máme právo žít svůj život tak, abychom se cítili dobře a spokojeně....
Rekordmani dlouhověkosti: Která zvířata žijí nejdéle?

Rekordmani dlouhověkosti: Která...

Život ve volné přírodě je drsný! Zvířata musejí čelit každodenním nebezpečím....
Největší krádež století: Velká vlaková loupež

Největší krádež století: Velká...

Tato loupež šokovala nejen Velkou Británii, ale celý svět. Zločinci si...
Lžidimitrij I.: Falešnému carovi naletěl i polský král

Lžidimitrij I.: Falešnému carovi...

„Víte-li, že budu carem?“ provokuje v prvních letech 17. století mladý...
Co všechno dokáží nejchytřejší děti světa?

Co všechno dokáží nejchytřejší...

Ve věku, kdy si většina dětí ještě staví na písku bábovičky, tyto...
Podvod jménem automat na šachy: Všechno řídil člověk!

Podvod jménem automat na šachy:...

Pověst francouzského iluzionisty Françoise Pelletiera se v roce 1770 šíří po Evropě a...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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