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

Tučňák v bílém fraku

Tučňák v bílém fraku

V zoologické zahradě v polském Gdaňsku se v nedávné době narodil...
Xiaomi Mi 9 dorazil do Česka

Xiaomi Mi 9 dorazil do Česka

Nová vlajková loď čínské společnosti Xiaomi dorazila na pulty prodejců v...
První primát na světě, který se narodil za použití techniky zmrazených tkání varlat

První primát na světě, který se...

Vědci z USA a Kanady poprvé použili kryokonzervovanou testikulární tkáň...
Hongkong plánuje výstavbu velkolepého umělého ostrova

Hongkong plánuje výstavbu...

Především nedostatek volných pozemků dovedl Hongkong k rozhodnutí, že...
Elektrické SUV s rekordním dojezdem

Elektrické SUV s rekordním dojezdem

Americká automobilka Fisker Inc. představila model SUV, které by mělo...
Číňané šetří čas i peníze: Klonují osvědčené policejní psy

Číňané šetří čas i peníze: Klonují...

Vycvičit dobrého policejního psa není žádná sranda. Číňané se proto rozhodli...
Ptačí trus prospívá korálům

Ptačí trus prospívá korálům

Korálové útesy jsou již dlouhodobě v ohrožení. Může za to i velký příliv...
Nová odrůda meruněk dostala pojmenování Sophinka

Nová odrůda meruněk dostala...

Ovocnáři z Mendelovy univerzity v Brně vyšlechtili novou odrůdu meruněk. Tato odrůda je...
Zrekonstruovali tvář Jana Nepomuckého

Zrekonstruovali tvář Jana...

Odborníkům z Centra kulturní antropologie Moravského zemského muzea v Brně se podařilo...
Brucelóza zpátky v Česku

Brucelóza zpátky v Česku

Vysoce nakažlivé bakteriální onemocnění původně hospodářských přežvýkavých zvířat...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Přehledně: 6 největších brouků světa

Přehledně: 6 největších brouků...

Zástupci hmyzího řádu brouků (Coleoptera) jakoby představovali jakési „hřiště“,...
Benátky volají SOS: Klenot omývaný a týraný vodou

Benátky volají SOS: Klenot omývaný...

Patří k místům, jak vystřiženým z červené knihovny, kde se to v minulosti...
Bipolární porucha: Jednou ráj, jindy peklo!

Bipolární porucha: Jednou ráj,...

Lékařskou hantýrkou bipolární porucha, dříve známá pod názvem maniodepresivní psychóza...
Konec elitních i fanatických janičářů: Sultán je rozstřílí děly

Konec elitních i fanatických...

Poturčenec horší Turka. Tohle přísloví se zachovalo v naší tradici jako vzpomínka...
Největší archeologické podvody: Fudžimurovy artefakty

Největší archeologické podvody:...

Všechno začne když Šiniči Fudžimura (*1950) jako kluk najde doma na dvoře...
Sčítání ptáků na krmítkách ovládla koňadra

Sčítání ptáků na krmítkách...

První lednový víkend byl v Česku ve znamení sčítání ptáků na krmítkách, do kterého...
Potápěče málem spolkla velryba: Z lodi to pozorovala jeho žena!

Potápěče málem spolkla velryba: Z...

K čemu může dojít při podvodním filmování hejna sardinek?...
Timbuktu: Tajemné Cambridge afrického kontinentu

Timbuktu: Tajemné Cambridge...

„Sůl přichází ze severu, zlato z jihu, ale boží slovo a drahocenná...
Zelené ledovce nejsou jen anomálií: Mají svou funkci, tvrdí vědci

Zelené ledovce nejsou jen anomálií:...

Zelené ledovce. toto slovní spojení zní jako z dobrého scifi filmu,...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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