Nová forma skla, odolná téměř jako ocel

11. listopad 2015

Japonští výzkumníci z Tokijské univerzity a z Japonského ústavu pro výzkum synchrotronového záření vytvořili nový typ skla, který je pevnější než mnohé kovy a který se svojí tvrdostí vyrovná nejtvrdším existujícím sklům.

Ve svém článku, zveřejněném v časopise Scientific Reports, vědci popsali novou speciální metodu, pomoci níž se jim podařilo obohatit sklo o velká množství oxidu hlinitého (Al2O3) a oxidu tantalečného (Ta2O5), následkem čehož vzniklo sklo výjimečných vlastností. Svoji metodu nazvali “aerodynamickou levitací”.

Dopování čili obohacování skla (jinak po chemické stránce oxidu křemičitého) oxidem hlinitým se už v minulosti mnohokrát osvědčilo, protože tato sloučenina má jednu z nejvyšších disociačních energií mezi oxidy. Použitý oxid hlinitý se chemickým složením podobá minerálu zvanému safír.

Mimořádně pevné sklo vzniklé aerodynamikou levitací

Během výroby se však ukázalo, že přidat do skla větší množství oxidu hlinitého naráží na překážku. Při míchání obou materiálů se totiž v místě kontaktu směsi s podkladovým materiálem či kontejnerem vytvářely krystaly oxidu křemičitého, které narušily průhledný charakter skla. Díky usměrněnému proudu kyslíku se však vědcům podařilo udržet směs nad podložkou. Díky tomu vzniklo unikátní sklo s vysokou pevností, tvrdostí, tepelnou odolností, barevnou neutralitou a průhledností v oblasti viditelného světla. Toto sklo obsahuje 50% oxidu hlinitého. Právě vznášení zpracovávané směsi v proudícím plynu dali vědci název “aerodynamická levitace”. Směs přitom za vysokého tlaku a teploty zahříval a promíchával laser.

Využití nového velmi pevného typu skla bude široké a rozmanité, od elektronických displejů, přes okna v dopravních prostředcích a domech až ke speciálním velmi pevným a průhledným kontejnerům pro vědecké účely. Pokud naopak nepotřebujeme používat pevnější průhledné plochy a vystačíme si se stávající mírou pevnosti, můžeme s novým materiálem adekvátně okna či průhledné vrchní části displejů ztenčit. Nyní stojí před japonskými vědci úkol metodu aerodynamické levitace přenést z prostředí laboratoře, kde takto vyráběli jen malá množství speciálního skla, do podmínek sériové výroby, což sice nebude jednoduché, ale vědci věří, že se to podaří uskutečnit během 5 let.

Zdroje: Phys.Org, Scientific Reports, Popular Science, Futurism, IBTimes, Gizmodo, Extremetech

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio

E-shop Českého rozhlasu

Kdo jste vy? Klára, nebo učitel?

Tereza Kostková, moderátorka ČRo Dvojka

jak_klara_obratila_na web.jpg

Jak Klára obrátila všechno vzhůru nohama

Koupit

Knížka režiséra a herce Jakuba Nvoty v překladu Terezy Kostkové předkládá malým i velkým čtenářům dialogy malé Kláry a učitele o světě, který se dá vnímat docela jinak, než jak se píše v učebnicích.