Neprestani razvoj sofisticiranih vakuum pumpi i vakuumske tehnologije otvara vrata novim mogućnostima, pa vakuum pumpe i sisteme nalazimo svuda – od naučnih istraživanja do proizvodnje poluprovodnika.
U nastavku navodimo samo neke od zanimljivih primjena vakuumske tehnologije:
01Istraživanje i razvoj
Istraživački i razvojni projekti veoma su značajan „klijent“ vakuumske tehnologije. Istraživanje fizike čestica provodi se u akceleratorima čestica, koji koriste ogromno elektromagnetno polje kako bi ubrzali protone gotovo do brzine svjetlosti i potom prate njihove sudare s drugim česticama. Ovaj proces ne bi bio moguć bez ultra visokog vakuuma. Rezultat je pojava tzv. „egzotične materije“ koja nastaje pri sudaru protona s drugim česticama, a istraživanje te materije i izuzetno kratkih sudara otkriva nam gradivne blokove subatomskih čestica koji upravljaju gotovo svim u Univerzumu.
02Istraživanje svemira
Vakuumska tehnologija sastavni je dio istraživanja svemira, i to u vidu ultra visokog vakuuma.
Ultra visoki vakuum koristi se za izolaciju ogledala od buke unutar interferometra, kako bi se osiguralo okruženje bez zvuka, a samim tim i bez vibracija. Ova tehnologija koristi se u istraživanju gravitacijskih valova i crnih rupa.
03Analitički instrumenti
Jedna od najčešćih upotreba vakuum pumpi jeste masena spektrometrija u laboratorijama. Pumpe koje se tu koriste predstavljaju vrhunsku vakuumsku tehnologiju u pogledu automatizacije, kontrole, kompaktnosti, rezolucije, efikasnosti, tihog rada i niskih troškova održavanja. Masena spektrometrija omogućava gotovo trenutnu identifikaciju i mjerenje hiljada vrsta molekula, kao i detaljnu sliku njihove reakcije na lijekove – bez skupih reagenasa.
04Energetska efikasnost u gradnji – vakuumirana stakla
Vakuumom izolirana stakla rastuća su tehnologija u gradnji energetski efikasnih objekata, razvijena da ispuni različite zahtjeve za termičkim performansama u proizvodnji „net-zero“ energetskih prozora. Prozori s trostrukom vakuumskom izolacijom smanjuju protok topline između tople i hladne strane prozora i pružaju visoku termičku zaštitu – čak 88,2% veću od prozora s trostrukim zračnim punjenjem.
05Hyperloop
Od kada je izumljen kotač, težnja čovječanstva za boljim transportom nije jenjavala – samo je rasla. Zahvaljujući skorašnjem razvoju tehnologije i nauke, naučnici i inženjeri udružili su se da iznova osmisle transport, i tako dolazimo do Hyperloopa.
Hyperloop koristi vakuum u brtvljenim cijevima kroz koje se kreću kapsule s putnicima. Vakuum smanjuje otpor zraka i, u kombinaciji s pogonom niskog trenja i tehnologijama levitacije u zatvorenom sistemu, omogućava kapsulama brzinu do 1.200 km/h. Rutu dugu 560 km moguće je preći za svega 35 minuta, što je znatno brže od klasičnih vlakova i mnogo bolje za okoliš od avio-prevoza.
06Vakuumiranje hrane
Svježi prehrambeni proizvodi brzo propadaju ako se ne pronađe način da se sačuvaju. Postoje dva različita procesa vakuumske obrade hrane. Jedan je mikrovalno sušenje u vakuumu, gdje se proizvodi zagrijavaju na temperaturu između 35 °C i 60 °C, dok vakuum pumpa održava vakuum na 10 mbar. U takvom okruženju voda isparava.
Kod sušenja zamrzavanjem proizvodi se hlade na -20 °C do -40 °C, a voda iz čvrste faze sublimira na pritisku od 0,1 do 1 mbar. Ovaj proces koristi se i za sušenje kave i farmaceutskih proizvoda zamrzavanjem. Vakuumiranjem se proizvodima znatno produžava rok trajanja.
07Vakuumska tehnologija u medicini
Magnetna rezonanca (MRI) služi za pregled mekih tkiva, kao što su organi, ligamenti, kardiovaskularni sistem i kičmena moždina. MRI skeneri sastoje se od superprovodnih magneta hlađenih kriogenom tekućinom (gotovo do apsolutne nule). Kada magnet dostigne superprovodnost, struja može beskonačno teći kroz namotaje, bez ikakvog otpora i bez vanjskog napajanja. Magnet je ugrađen u kriostat – sud unutar drugog suda – a vakuum između vanjskog i unutrašnjeg suda ima ključnu ulogu u sprječavanju prodora topline u kriogenu tekućinu.
08Oblaganje materijala u vakuumu
Vakuumsko oblaganje koristi se za nanošenje slojeva materijala, atom po atom ili molekul po molekul, na čvrste površine unutar vakuuma. Slojevi mogu biti debljine od jednog atoma do nekoliko milimetara, a moguće je nanositi i više različitih materijala, kao kod optičkog oblaganja. Na ovaj način mnogi medicinski implanti u ljudskom tijelu (pejsmejkeri, stentovi, epiduralne sonde i dr.) oblažu se posebnim filmom koji štiti tijelo od luženja metala ili plastike, a sam implant od utjecaja tjelesnih tekućinui.
