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.

reklama
Související články
Dvě třetiny Čechů věří, že se válka na Ukrajině protáhne na několik let. Ještě před rokem si přitom skoro polovina obyvatel myslela, že ruská invaze potrvá do konce roku 2023. Data z průzkumu veřejného mínění společnosti CEPER ukazují, že se podíl respondentů přesvědčených o dlouhodobé válce na Ukrajině oproti stavu před rokem zvýšil v 9 z 12 […]
Už jsme zažili několik sexuálních revolucí, ta nadcházející a přicházející ale poprvé bude mít nádech tak trochu „umělého sexu“. Podle expertů se během 15–20 let stanou běžnou součástí sexuálního života roboti určení na sex – sexboti. Využívat je budou muži i ženy, a to nejen svobodní, ale i manželské páry. Lidé s nimi budou podle […]
Celoevropský společný podnik EuroHPC (EuroHPC JU) vyhlásil výběrové řízení na dodavatele nového kvantového počítače konsorcia LUMI-Q, který bude umístěn v České republice a propojen se superpočítačem KAROLINA. Národní superpočítačové centrum IT4Innovations, které je součástí VŠB – Technické univerzity Ostrava, se tak stane domovem prvního českého kvantového počítače. Kvantový počítač konsorcia LUMI-Q bude založený na supravodivých […]
Stovky kreseb, táhnoucích se desítky kilometrů přes vyprahlou krajinu na jižním pobřeží Peru, představují pro odborníky tu pravou badatelskou výzvu. Znázorňují totiž nejen kočky, opici, kolibříka a lamy, ale údajně také astronauta. Kdo je namaloval, a proč? Neobyčejná galerie geoglyfů, jak jsou obrazce nazývány, leží zhruba 500 kilometrů od hlavní peruánské metropole, Limy. Ačkoli je […]
Neuvěřitelný skutečný příběh Livie Drusilly, manželky císaře Augusta, ožívá tento měsíc na kanále Epic Drama. DOMINA nabízí divákům poutavý pohled na starověký Řím, konkrétně na období kolem roku 27 př. n. l. Seriál v podání režiséra Davida Evanse je však založen na příbězích žen, které stály v pozadí tehdejších mocných mužů. Hlavní postavou je Livia […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz