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
V posledních desetiletích dochází k masivnímu úbytku volně žijících druhů živočichů. Odborníci z Oxfordské univerzity se tomu snaží zabránit na první pohled poněkud kontroverzní metodou, tedy získáváním buněk ze zvířecích lejn. Pokud se ukáže, že metoda funguje, mohla by pomoci zvýšit genetickou rozmanitost zvířat. Projekt je založen na jednoduché premise, a sice, že kromě nestrávené […]
Parkinsonova choroba je spojena s nedostatkem neurotransmiteru dopaminu v mozku, což má za následek poruchy hybnosti. Po Alzheimerově chorobě je to druhé nejčastější neurodegenerativní onemocnění na světě, v současnosti na něj neexistuje lék. Lékaři ale odhalili důležité souvislosti, které by k jeho nalezení v nepříliš vzdálené budoucnosti vést mohly. Parkinsonova choroba je neurodegenerativní onemocnění centrální […]
Zajímavosti 29.1.2025
Vnímání tohoto vačnatce u obyvatel australského kontinentu prochází bouřlivým vývojem a je plné protikladů. Z přemnoženého škůdce se stal národním symbolem. Z vítaného zdroje bílkovin náplní do psích konzerv. Z jeho masa, považovaného za prolezlého červy, nutričním zázrakem. Dle průzkumu z roku roce 2008 si pouze 14,5 % Australanů dopřálo klokana na talíři alespoň čtyřikrát do roka, na druhou stranu […]
Zajímavosti 5.1.2025
Jestliže je Praha sama o sobě tajemným městem, tak co teprve zákoutí, která jsou běžně očím místních i návštěvníků skryta. Pod stověžatou krasavicí se totiž vlastně skrývá další město, ne tak půvabné, avšak leckdy fascinující víc než ona sama. Vítejte v pražském podzemí. Sklepy, podzemní lomy, krasové jeskyně, protiatomové bunkry, vojenské objekty, kanalizace, inženýrské sítě, […]
Zajímavosti 30.12.2024
Po dlouhých 24 letech se českému vědci podařilo objevit dosud neznámou kometu. Českému astronomovi Martinu Maškovi z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR k objevu napomohly dálkově ovládané přístroje Observatoře Pierra Augera v Argentině. Kometa zatím nese předběžné označení MAS0019 a oficiální název získá během dvou týdnů. Je to teprve druhá kometa, kterou čeští astronomové lapili […]
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