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.

Související články
Co se stane, když si dva bratři vezmou dvě sestry a mají dvě děti? Normálně by děti byli bratranci, ale co když otcové jsou dvě identická dvojčata a matky také dvě identická dvojčata? Pak podle genetiky jsou vlastně sourozenci a ne bratranci. Vědci jsou dvojčaty fascinováni odjakživa. Už multižánrový vědec Francis Galton v roce 1875 […]
Žijeme v době plastové jako generace „plastic people“, v barevném, naleštěném a nerozbitném. Zatímco z kdysi zázračného produktu se stal veřejný nepřítel číslo jedna, dnes ho bereme na milost. Plasty ale nejsou zlo. „Špatnou reklamu plastům dělají obalové výrobky s krátkou dobou použitelnosti, ale především lidské chování, jak s nimi nakládáme…“ řekl nám ředitel Ústavu makromolekulární chemie […]
Pohádky, které dnes známe a milujeme, jsou oproti svým původním verzím jen slabými odvary. Jádra mrazivých nebo lechtivých příběhů, z nichž kdysi povstaly, v nich nicméně přetrvávají dodnes.   Lidové pohádky bývaly lechtivých motivů, vulgarit a jadrného humoru plné. Vyprávěli si je totiž hlavně dospělí, třeba pro zpestření dlouhých zimních večerů. K proměně těchto často velice nekompromisních a […]
Experimenty s koloniemi hlodavců, kterým americký etolog John Calhoun dopřál vše potřebné ke spokojenému životu, s výjimkou životního prostoru, patří k nejvlivnějším psychologickým studiím vůbec. Mluvilo se o nich mezi odborníky a laiky a staly se „vědeckým důkazem“ sociálního rozkladu moderní společnosti. Calhoun přitom dobře věděl, jak se „myší ráj“ může zvrhnout.   Svou nejznámější kolonii, tzv. […]
V minulém týdnu se Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) postaral o sociální „senzaci“. Omylem totiž odvysílal simulaci záznamu, podle kterého astronauti na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) nacvičovali péči o člena posádky trpícího dekompresní nemocí. K vysílání došlo zhruba 28 minut po půlnoci středoevropského času. Ze záznamu bylo patrné, že jeden ze členů posádky […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz