Ekologiczna alternatywa dla toksycznych powłok statków
Ultraszybkie lasery o dużej mocy są coraz powszechniej używane w różnych zastosowaniach przemysłowych, ponieważ usuwają niemal każdy materiał. Dzięki umożliwieniu płynnego cięcia bez śladów stopienia nawet w skali mikronowej ultraszybkie lasery są szczególnie popularne w obszarach takich jak produkcja narzędzi, gdzie twardy materiał trzeba obrobić z ogromną precyzją. Taka obróbka może być jednak czasochłonna. Finansowany przez UE projekt MultiFlex rozwiązuje ten problem, oferując system laserowy o ultrakrótkich impulsach z matrycą punktową, który pozwala na nawet stokrotnie szybszą obróbkę materiałów niż w wypadku dostępnych systemów ultraszybkiego obrabiania laserowego. Naukowcy uczestniczący w projekcie opracowali dla sektora żeglugi nową laserową technikę walki z porastaniem. Nowa metoda będzie poprzez grawerowanie nadawać metalowym lub plastikowym powierzchniom właściwości hydrofobowe (skłonność do odpychania wody). Pozwoli to zrezygnować ze stosowania toksycznych lakierów, którymi pokrywa się statki, by do kadłuba nie przywierały glony i inne niechciane organizmy. Działanie systemu podsumowano w komunikacie prasowym: „Wykorzystując nowe osiągnięcia fotoniki, grupa europejskich naukowców pracuje obecnie nad ultraszybkim laserem o mocy 1 kW z »matrycą punktową«, który pozwoli na nadawanie metalowym i plastikowym powierzchniom formy optymalizującej przepływ wody, by imitowały niesamowicie skuteczną pod tym względem skórę rekinów”. Dalej czytamy: „Poprzez wycinanie w arkuszach metalu lub plastiku niewielkich, zaostrzonych struktur, nowy system laserowy pozwala uzyskać szorstką powierzchnię na poziomie mikroskopowym. Takie nierówności mogą ograniczyć przyciąganie lub rozwój bakterii, glonów, a nawet pąkli”. Opisane właściwości przeciwporostowe pozwolą zredukować koszty związane z naprawą i konserwacją statków, obniżając jednocześnie emisję CO2 i wydatki na paliwo.
Alternatywa dla szkodliwych powłok
Cytowany w tym samym komunikacie prasowym koordynator projektu MultiFlex, dr Johannes Finger z Instytutu Frauhofera ds. Technologii Laserowej (ITL), zaznacza, że oprócz sektora morskiego technologia może też znaleźć zastosowanie w lotnictwie i turbinach. „W tym wypadku struktury powierzchniowe mogą powstrzymywać kawitację, wydłużając w ten sposób okres eksploatacji śmigieł, układów napędowych lub turbin wodnych. Nasz układ fotoniczny może też służyć do tworzenia tekstury konstrukcyjnej lub »mikroubytków« w powierzchni”. Technika ta, stosowana jako alternatywa dla wytrawiania chemicznego, może przynieść korzyści środowisku naturalnemu. Opracowany przez uczestników projektu MultiFlex system laserowy „wysyła niezwykle szybkie impulsy skoncentrowanej energii, które odcinają – lub tną – materiały sprawiające zazwyczaj przy obróbce problemy”, podano w dalszej części komunikatu. „System przypomina ogromną szachownicę. Dzieli pojedynczą wiązkę na siatkę 64 mniejszych wiązek, z których każdą można włączyć, wyłączyć, ustawić i indywidualnie »dostroić«”. Według dr. Fingera technika MultiFlex „pozwoli na usuwanie ponad 150 mm3 na minutę”. Realizacja projektu MultiFlex (Ultrashort Pulsed Laser Processing at 1 Kilowatt Using a Flexible Multi Beam Approach) potrwa do grudnia 2021 roku. Wśród innych obszarów zastosowania ultraszybkiego lasera można wymienić produkcję narzędzi i form, motoryzację, elektronikę, druk i wytłaczanie wzorów. Więcej informacji: strona projektu MultiFlex
Kraje
Niemcy
