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.

Autor: Marek Zouzalík

Rubriky:  Zajímavosti
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

Cestování do vesmíru má stopku:...

Národní úřad pro letectví a vesmír byl s ohledem nevyhovující stav skafandrů...

Jdou dohromady videohry a vyšší...

„Neseď u té hry pořád, zblbneš…“ Připadá vám tato věta povědomá? Mnozí...

Pod pokličkou výroby kovových...

Jedinečná možnost se naskytne v sobotu 18. června všem sběratelům a fanouškům...

Úzkostí a depresí v Česku přibude

Nejprve dva roky pandemie, nyní válečný konflikt na Ukrajině. Toto náročné...

Vysoký tlak v plicích ohrožuje...

Jste bez dechu a cítíte bolest na hrudi po jarní vycházce? Na vině nemusí...

Špatný spánek brání hubnutí

Nedostatek spánku přináší celou řadu potíží, a to zejména zdravotních. Dánští...

Bude mateřské mléko pro děti z...

Stává se to čím dál častěji, matce se narodí dítě, ale ta není...

Rakovina děložního čípku? Může...

Rakovina děložního čípku. Obávaný strašák žen, který každý den v České...

Jaká je ideální doba spánku?

Příliš mnoho a příliš málo spánku souvisí s horším kognitivním výkonem a...

Na rase psa nezáleží

Pokud jde o chování psů, stereotypy nemají konce – od „společenských“...

Nenechte si ujít další zajímavé články

V pozorování přírody jsou České Budějovice 170. na světě

V pozorování přírody jsou České...

Sedmý ročník celosvětové výzvy City Nature Challenge oficiálně skončil....
Paměť jako slon? Zase taková sláva to není…

Paměť jako slon? Zase taková...

Největší mozek na světě má vorvaň obrovský. A jaké zvíře dominuje v tomto...
Počátky kinematografie: Při prvních projekcích filmů se úředníci báli požáru

Počátky kinematografie: Při prvních...

Místní karlovarská honorace se schází. „Budou tu promítat oživlé obrázky,“ šeptají si...
Pacienti s osteoporózou by se neměli bát pravidelně cvičit

Pacienti s osteoporózou by se...

Miliony lidí s osteoporózou by se neměly bát pravidelně cvičit, uvedli odborníci v...
Studentská legie v roce 1648: Prahu bránil dvoumetrový jezuita

Studentská legie v roce 1648:...

Obrovské vyčerpání cítí po bojích studenti zrána 1. listopadu 1648. Choulí se...
Díky moderním technologiím lze bez obav odstranit oční vady již ve 20 letech

Díky moderním technologiím lze bez...

Nová generace femtosekundových laserů způsobila v oftalmologii revoluci....
LIMITOVANÁ SÉRIE VÁZ BLUES: Pocta Roubíčkovi z dílny Moser

LIMITOVANÁ SÉRIE VÁZ BLUES: Pocta...

Mezinárodní rok skla, který byl komisí OSN vyhlášen na rok 2022, je mimo...
Leželo ve Valech u Mikulčic hlavní město Velké Moravy?

Leželo ve Valech u Mikulčic hlavní...

Plameny stravují dřevěné trámoví. Obyvatelé vyděšeně zírají, jak v oblaku...
Jaro a játra? Ano! O jeden z nejvýkonnějších orgánů však pečujte celý rok

Jaro a játra? Ano! O jeden z...

Játra – druhý největší orgán našeho těla a po mozku také druhý...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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