Domů     Zajímavosti
Superčisté sklo se taví v levitační laboratoři
21.stoleti
od 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
Očekává se, že do roku 2025 proniknou roboti a umělá inteligence (AI) do našeho každodenního života. To by mohlo mít obrovský dopad hned na několik odvětví podnikání, zejména na zdravotnictví, služby zákazníkům a logistiku. Už nyní je AI zodpovědná za průlomové objevy v lékařském výzkumu a výzkumu klimatu, nemluvě o samořídících automobilech. Nahradí však skutečně […]
V úterý 7. února 2023 publikoval americký úřad NASA jako prestižní Astronomický snímek dne fotografii s názvem „A Comet and Two Dippers“ (Kometa a dva vozy), jehož autorem je Petr Horálek z Fyzikálního ústavu v Opavě. Snímek vznikl 26. ledna 2023 ve Vysokých Tatrách, kam se autor snímku vydal za jasným počasím nad hladinu inverze […]
Koktavost, nazývaná odborně balbuties či balbutismus, je řečová vada, která jen v Česku trápí desítky tisíc lidí, odhady hovoří až o dvou stech tisících. Ačkoliv člověka v zásadě nikterak neomezuje v běžných životních úkonech, co se týče domácnosti a povětšinou i práce, v sociálních kruzích může znamenat značný handicap. Efektivní léčba nebyla dosud odhalena a v současnosti funguje především […]
Ze všech lidských poruch patří k těm nejprobádanějším. Její podstatou je neustálý souboj mezi mozkem a emocionálně silnými podněty, který lidský hardware nemá šanci vyhrát. Neurovývojový syndrom, známý spíše pod zkratkou ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder), o sobě totiž dává vědět již v raném věku dítěte, kdy se pomalu stává nepřítelem číslo jedna. Za jeho […]
Rod obojživelníků Atelopus, jehož zástupcům se v našich zemích někdy říká pralesničky, zastřešuje více než 100 druhů, které se vyskytují zejména ve Střední a Jižní Americe. Tyto malé, pestře zbarvené žabky jsou většinou prudce jedovaté a jejich jed používali místní domorodci do otrávených šipek. V 80. letech minulého století však tyto žabky zdecimovala parazitická houba Batrachochytrium […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz