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

Nový rekordman – největší diamant severoamerického kontinentu byl nalezen v Kanadě

Nový rekordman – největší...

Největší diamant Severní Ameriky byl objeven těžební společností...
Bloodhound SSC rekord kvůli nedostatku financí rychlostní rekord nepřekoná

Bloodhound SSC rekord kvůli...

V roce 2015 se objevil britský projekt Bloodhound SSC. Cílem bylo vyvinout...
Rok 2018: Co přinesl pro vědu?

Rok 2018: Co přinesl pro vědu?

V roce 2018 věda rozhodně nestála tiše v koutě. Řada událostí a nových...
Lezou, kam nemají

Lezou, kam nemají

Nevšední úkaz byl spatřen u tuleňů havajských (Monachus schauinslandi), kterým z nozder...
Arktida zažila druhý nejteplejší rok v historii měření

Arktida zažila druhý nejteplejší...

Měření na Arktidě probíhá již více než sto let. V letošním roce byl zaznamenán...
Pikachu žije!

Pikachu žije!

Australská veterinární klinika zveřejnila na internetu fotky tvora, který svým...
V Tišnově byla objevena cesta z 12. století

V Tišnově byla objevena cesta z...

Neznámá cesta, jež vznikla pravděpodobně ve 12. až 13. století, byla...
Téměř polovina uhelných elektráren ve světě je ve ztrátě

Téměř polovina uhelných elektráren...

Elektráren na uhlí není po celém světě málo. Podle posledních...
Každým rokem se zvyšuje v ČR produkce odpadů

Každým rokem se zvyšuje v ČR...

V roce 2017 bylo v ČR vyprodukováno celkem 34 512,6 tis. tun odpadu....
Rostlina „zkřížená“ s robotem

Rostlina „zkřížená“ s robotem

Chtěli byste mít v pokoji robotickou rostlinu? Výzkumníci z MIT...

Nenechte si ujít další zajímavé články

In vino veritas: Lahodný mok chuťovými pohárky předků

In vino veritas: Lahodný mok...

„Je více filozofie v láhvi vína než ve všech knihách,“ stojí si za svým...
Aktuálně: Vědcům se poprvé podařilo rozmnožit dva myší samce

Aktuálně: Vědcům se poprvé podařilo...

Pokrok nelze zastavit. Věda dokáže, za určitou cenu, vylepšit téměř vše, a to...
3 nejslavnější loupeže světa: Znáte je?

3 nejslavnější loupeže světa:...

Vyzvednout si hotovost v bance je v pořádku, pokud je to hotovost, která vám...
Utíkali Češi na Volyň před vojnou?

Utíkali Češi na Volyň před vojnou?

24. května 1868 přijíždí na ukrajinskou Volyni patnáct českých...
Přehledně: Čáry, které šetří čas!

Přehledně: Čáry, které šetří čas!

Nekonečné fronty u pokladen v samoobslužných obchodech asi potěší jen málokoho....
Osmdesát pater během několika vteřin: V Chigacu se s lidmi utrhl výtah!

Osmdesát pater během několika...

Scéna jako z horroru nebo akčního filmu. Něčím podobným si nechtěně...
Víno určené pro inaugurace amerických prezidentů vyráběli Češi

Víno určené pro inaugurace amerických...

Korkový špunt z láhve naplněné šampaňským narazí do stropu. Všichni okolo...
Krimi z Německa: Útok na fotbalisty měl vynést miliony!

Krimi z Německa: Útok na...

Policista na motocyklu se poroučí k zemi. Mohutná exploze ho doslova smete ze...
8 podivuhodných věcí, které provádí lidské tělo

8 podivuhodných věcí, které...

Známe to všichni. Když jsme unavení, zíváme. Když strávíme delší dobu ve...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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