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

Krevních dárců je málo. Kanadští vědci našli řešení!

Krevních dárců je málo. Kanadští...

V současné době se mnoho nemocnic po celé ČR, ale i v Evropě, potýká...
Každý člověk sní za týden v průměru 5 gramů plastu

Každý člověk sní za týden v...

Nová studie světového fondu na ochranu přírody (WWF) tvrdí, že každý...
Geny ovlivňují délku působení očkovacích látek

Geny ovlivňují délku působení...

Vědcům se podařilo odhalit genetické varianty, které mají vliv na rozdílné úrovně...
Nemoc bere krásu i život

Nemoc bere krásu i život

Napínání a tuhnutí kůže a postupná devastace vnitřních orgánů bez šance...
Speciální laboratoř pro čtení DNA rostlin v Olomouci

Speciální laboratoř pro čtení...

Nová laboratoř pro sekvenování DNA, tedy čtení dědičné informace rostlin, byla...
Z noční sovy ranním ptáčetem

Z noční sovy ranním ptáčetem

Podle nové studie, publikované australskými vědci, stačí tzv. nočním...
Praktičtí lékaři by rádi léčili. Místo toho vyplňují papíry

Praktičtí lékaři by rádi léčili....

Téměř polovinu ordinační doby – tolik času zabírá praktickým lékařům vyplňování formulářů a...
Epocha dodržuje tradici a opět rozdává fantastické ceny

Epocha dodržuje tradici a opět...

Již čtrnácté léto v řadě míchá EPOCHA pro své čtenáře doslova třaskavou směs...
Podle Akademie věd je voda v Česku plná škodlivých látek

Podle Akademie věd je voda v Česku...

Kvalitní pitnou vodu na území České republiky člověk v dnešní době...
Spitzer končí

Spitzer končí

Vesmírná infračervená observatoř Spitzer je v závěru své pouti. Národní...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Pekelná skála v Chudenicích: Jaká skrývá tajemství?

Pekelná skála v Chudenicích: Jaká...

V tichém koutu Pošumaví, obklopeno nevšedními přírodními krásami, leží...
Poznejte všechny barvy chorvatské Istrie

Poznejte všechny barvy...

Na Istrii najdete malebné zátoky stejně jako celou řadu starobylých městeček s...
Zoologická a botanická zahrada v Plzni: Domov pro zvířata i rostliny

Zoologická a botanická zahrada v...

Zoologickou a botanickou zahradu v Plzni navštíví každý rok více 400 000...
Skalky skřítků v Doupovských horách

Skalky skřítků v Doupovských horách

Dlouhodobě nepřístupné území Doupovských hor je zjizveno desítkami...
Je možné si zvýšit IQ? Prozradíme vám jak!

Je možné si zvýšit IQ? Prozradíme...

Inteligentní člověk si s větší pravděpodobností najde dobrou práci, která mu...
TOP 5 nejhloupějších zlodějů historie

TOP 5 nejhloupějších zlodějů...

Být zlodějem a naplánovat loupež tak, aby vás nikdo nikdy...
Proč měla pražská porodnice dvoje dveře?

Proč měla pražská porodnice dvoje...

Nenápadná žena s velkým bříškem vklouzne do tajných dveří. Úlevně...
Vzducholodě ve válce: Pryč s romantikou – do boje!

Vzducholodě ve válce: Pryč...

Psal se 5. srpen 1914. Velká válka zaznamenala teprve první...
Falešný hrabě Victor Lustig: Jeho oběti se styděly před policií

Falešný hrabě Victor Lustig: Jeho...

„Nebudu vám dělat ostudu, otče,“ ujišťuje Viktor Lustig svého tátu, který...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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