Urządzenie laserowe do mikroobróbki materiałów powstaje w Instytucie Maszyn Przepływowych w Gdańsku oraz w Instytucie Chemii Fizycznej PAN w Warszawie. Laserowe urządzenie przeznaczone będzie m.in. do produkcji baterii słonecznych oraz w wypadkach wymagających specjalistycznego skrawania.
Prof. Jerzy Mizeraczyk z PAN w Gdańsku: – Nie wystarczy zwykły laser, żeby obrabiać materiały, robić mikronowe nacięcia. Trzeba to robić z bardzo dużą precyzją, co gwarantuje stosowanie jak najkrótszych impulsów laserowych.
Kluczem do takiej obróbki jest niewielki, trudny nawet do wyobrażenia czas impulsów naświetlania.
Michał Nejbauer z Instytutu Chemii Fizycznej PAN: – Żeby wyobrazić sobie jedną femtosekundę trzeba pomyśleć, że światło w ciągu 1 sekundy obiega równoleżnik ziemski 7 razy. W ciągu 1 femtosekundy nie pokona nawet ułamka milimetra, dokładnie to jest 0,3 mikrometra. W porównaniu z włosem ludzkim o średnicy ok. 50 mikrometrów, to jest ułamek średnicy włosa.
Używana tu technologia obróbki materiałów, wykorzystywana w urządzeniu, polega na zjawisku ablacji laserowej, to jest całkowitym odparowaniu materiału z powierzchni w wyniku oddziaływania silnego impulsu pola elektromagnetycznego w wiązce laserowej. Jest to bezkontaktowy sposób obróbki materiału, który nie wymaga żadnych narzędzi skrawających. Usuwanie materiału zachodzi w miejscu padania wiązki laserowej na materiał.
Michał Nejbauer: - Laser femtosekundowy przez to, że cała energia jest zlokalizowana w krótkiej chwili czasu, charakteryzuje się wysoką mocą szczytową. Taka energia, dostarczana do materiału w bardzo krótkim czasie, zupełnie inaczej oddziaływuje niż zwykły laser pracy ciągłej, który wyświetla światło w sposób ciągły.
Choć taka technologia jest bardzo skomplikowana i służy wysoko wyspecjalizowanej gałęzi przemysłu, związanej z zaawansowanymi technologiami, to jest kluczem do nowoczesnej gospodarki.
Prof. Jerzy Mizeraczyk: - W tej chwili liczą się te kraje, które mają jak najwyżej opanowane technologie. Taką jest mikroobróbka laserowa.
Efekty tej mikroobróbki laserowej można spotkać w codziennym życiu. Prawdopodobnie też, większość z Państwa ma je w tej chwili przy sobie.
Prof. Jerzy Mizeraczyk: - W elektronice, w różnych urządzeniach codziennego użytku, jak np. naszych komórkach, są takie elementy wytwarzane za pomocą tego rodzaju laserów.
Finansowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego projekt z pewnością przynosić będzie zyski, nie tylko finansowe, ale i ekologiczne. Analizy wskazują, że w najbliższych latach użycie, a co za tym idzie produkcja baterii słonecznych, znacznie się zwiększy.
Przygotowała Justyna Koć.