在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)的支持下,位于伊利諾斯州西北大學(xué)Evanston研究公園的Containerless研究有限公司(CRI)最近開(kāi)發(fā)出REAITM玻璃的生產(chǎn)方法。NSF現(xiàn)正支持該公司開(kāi)發(fā)應(yīng)用于電子激光、手術(shù)激光、光學(xué)通信裝置、紅外線(xiàn)材料和能探測(cè)爆炸物及毒素的感應(yīng)器的玻璃材料。
NSF官員Winslow Sargeant在參觀(guān)CRI獲得的“小型企業(yè)創(chuàng)新研究獎(jiǎng)”時(shí)說(shuō):“當(dāng)只有少數(shù)公司或投資商正準(zhǔn)備投資時(shí),NSF快人一步。受其創(chuàng)新性的吸引,我們才支持REAI玻璃的研究。這是一個(gè)擁有先進(jìn)科技的公司,所以我們提供了啟動(dòng)資金開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù),F(xiàn)在,該技術(shù)的可行性使我們相信全面投產(chǎn)指日可待!
CRI最初由NASA資助開(kāi)發(fā)玻璃產(chǎn)品。當(dāng)時(shí)研究使用的是無(wú)容器處理技術(shù),包括一種專(zhuān)門(mén)的研究設(shè)備--位于阿拉巴馬州Huntsville的NASA馬歇爾太空飛行中心的靜電懸浮器。有了該設(shè)備,研究人員利用靜電使物質(zhì)懸浮空中,再將其加熱至極高溫度。在此過(guò)程中,物質(zhì)完全被保護(hù),免于與周?chē)娜萜骰蚱渌廴疚锝佑|。
CRI該項(xiàng)目調(diào)查負(fù)責(zé)人Richard Weber指出:“在開(kāi)發(fā)REAI玻璃過(guò)程中,研究關(guān)于‘易碎’液體的性質(zhì)及成分時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度降低,對(duì)溫度高度敏感和具有粘度(或非流動(dòng))的物質(zhì)迅速發(fā)生變化!
同大多數(shù)玻璃一樣,REAITM玻璃由一種過(guò)度冷卻的液體制成。該方法是使液體冷卻,迅速程度達(dá)到能阻止其中的原子有機(jī)化及形成晶體結(jié)構(gòu)。較低溫度時(shí),如室溫,原子被“固定”在這種混沌的玻璃狀態(tài)。制作REAITM玻璃的過(guò)程中,還使用了一種能用同一方法混合稀土元素的裝置。這便讓REAI玻璃尤其受到激光應(yīng)用的親睞。
在CRI科學(xué)家進(jìn)行了數(shù)年易碎液體的基礎(chǔ)研究后,NSF提供資金開(kāi)發(fā)專(zhuān)利玻璃產(chǎn)品,同時(shí)開(kāi)發(fā)既能滿(mǎn)足商業(yè)需求數(shù)量、成本又比懸浮熔化低得多的玻璃產(chǎn)品的所有生產(chǎn)程序。利用高溫熔化和成形技術(shù),CRI將REAI玻璃制成10毫米厚的棒及板,建立起一個(gè)便宜的、大規(guī)模生產(chǎn)玻璃棒及板的基地。
Weber補(bǔ)充說(shuō),REAITM玻璃產(chǎn)品是一類(lèi)新型光學(xué)材料。CRI已經(jīng)開(kāi)始接洽提出激光、紅外線(xiàn)窗及其他光學(xué)應(yīng)用要求的公司,并提供已完成產(chǎn)品或正申請(qǐng)?jiān)摦a(chǎn)品的使用許可。
NSF的Sargeant說(shuō):“REAITM玻璃技術(shù)將許多競(jìng)爭(zhēng)材料的性質(zhì)合而為一。有了這種玻璃,高能量實(shí)現(xiàn)集中,研究人員便能設(shè)計(jì)出體積更小的激光設(shè)備,并制造出應(yīng)用于電信市場(chǎng)“光纖到戶(hù)”(FFTH)的小型寬帶裝置!
由于能將許多稀土元素結(jié)合其中,CRI制造出的玻璃便具有了特殊功能,比如調(diào)整一束激光的波長(zhǎng)。在用激光進(jìn)行牙科治療及手術(shù),以及皮膚成形或燒灼的外科手術(shù)中,這種調(diào)整波長(zhǎng)的能力具有重要意義。
空軍科學(xué)研究部支持CRI關(guān)于該玻璃應(yīng)用的研究,其中包括用于紅外線(xiàn)波導(dǎo)和鑒別化學(xué)成分的傳感器的材料。CRI正繼續(xù)進(jìn)行易碎氧化物液體的基礎(chǔ)研究。他們認(rèn)為該項(xiàng)目對(duì)生成新材料并最終開(kāi)發(fā)光學(xué)裝置有深遠(yuǎn)意義。