Pierwszy rekonfigurowalny, samoorganizujący się laser toruje drogę innowacjom w technologii napawania laserowego

July 20, 2022

Zespół badawczy z Imperial College London i University College London opracował niedawno pierwszy na świecie samoorganizujący się laser, który może dynamicznie rekonfigurować się w zmieniających się warunkach. To przełomowe odkrycie, opublikowane w czasopiśmie „The New York Times”, jest przełomowe. Fizyka przyrodynie tylko rozwija dziedzinę inteligentnych materiałów fotonicznych, czyniąc je bardziej podobnymi do materiałów biologicznych pod względem reaktywności, zdolności adaptacji, samoleczenia i zachowań zbiorowych, ale także otwiera nowe ścieżki dla innowacji w Elewacje laserowe technologia.

Profesor Riccardo Sapienza z Imperial College London, współautor pierwszego badania, wyjaśnił: „Lasery wspierające większość współczesnych technologii w dużej mierze opierają się na materiałach krystalicznych, które są precyzyjne, ale statyczne. Naszym celem było zbadanie, czy możemy opracować system laserowy, który integruje strukturę i funkcję, zdolny do samoreorganizacji i współpracy, podobnie jak systemy biologiczne. Pojawienie się tego samoorganizującego się systemu okładzin laserowych stanowi kluczowy krok w naśladowaniu dynamicznych materiałów biologicznych”.

Samoorganizujący się laser i jego znaczenie dla napawania laserowego

Lasery to urządzenia generujące wyspecjalizowane formy światła poprzez wzmocnienie optyczne. W eksperymencie zespołu, samoorganizujący się laser składa się z cząstek rozproszonych w cieczy o wysokim wzmocnieniu, która charakteryzuje się znacznymi możliwościami wzmacniania światła. Gdy cząstki agregują do określonego rozmiaru, mogą emitować światło laserowe za pomocą energii zewnętrznej. Naukowcy zademonstrowali, jak można kontrolować emisję lasera poprzez podgrzewanie cząstek „Janus” za pomocą lasera z powłoką absorbującą światło, co powoduje samoorganizację cząstek w klastry. Regulując natężenie zewnętrznego lasera, byli w stanie kontrolować rozmiar i gęstość klastrów, skutecznie zarządzając emisją lasera.

Samoorganizujący się laser i jego wpływ na technologię napawania laserowego

Co istotne, zespół badawczy zademonstrował, jak poprzez podgrzewanie różnych cząstek Janusa, można przemieszczać klastry emitujące światło w przestrzeni, co podkreśla wysoką zdolność adaptacji systemu. Co więcej, cząstki Janusa mogły współdziałać, tworząc nowatorskie struktury klastrów, wykraczające poza prostą superpozycję, takie jak zmiana kształtów i zwiększenie mocy emitującego światło. Mechanizm ten ma podobieństwa do… Elewacje laserowe, który precyzyjnie steruje laserami w celu nakładania powłok funkcjonalnych na powierzchnie materiałów. Samoorganizujący się system laserowy tworzy podwaliny pod bardziej inteligentne i adaptacyjne Elewacje laserowe procesów.

Dr Giorgio Volpe, kolejny współautor pierwszego artykułu z Wydziału Chemii University College London, podkreślił: „Technologia laserowa jest szeroko stosowana w sektorze medycznym, komunikacyjnym i produkcji przemysłowej, na przykład w Elewacje laserowe w celu zwiększenia odporności komponentów na zużycie i korozję. Lasery o właściwościach biomimetycznych będą napędzać rozwój materiałów nowej generacji, które będą bardziej odporne, autonomiczne i trwałe, idealne do zastosowań w czujnikach, komputerach niekonwencjonalnych, nowych źródłach światła i wyświetlaczach. Szczególnie w połączeniu z możliwościami samoorganizacji, Elewacje laserowe technologia ta obiecuje wydajniejsze i bardziej energooszczędne, inteligentne metody obróbki powierzchni.”

Przyszłość napawania laserowego: od laserów samoorganizujących się do zaawansowanych metod obróbki powierzchni

Kolejny krok zespołu badawczego skupi się na zwiększeniu autonomicznego działania lasera i poprawie jego właściwości „biochemicznych”. Wczesne zastosowania tej technologii mogą być ukierunkowane na rozwój inteligentnych, elektronicznych ekranów atramentowych nowej generacji. Integracja samoorganizujących się laserów z Elewacje laserowe może również napędzać rozwój elastycznej produkcji i urządzeń rekonfigurowalnych. Jako samoorganizujące się lasery i Elewacje laserowe technologie nadal się łączą, a ich przyszły wpływ będzie odczuwalny nie tylko w technologii wyświetlania, ale także w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i innych gałęziach przemysłu wymagających wysokiej precyzji Elewacje laserowe. Potencjał tej rekonfigurowalności Elewacje laserowe system, który zrewolucjonizuje obróbkę materiałów, jest ogromny.

Wendy Wang

Wendy Wang – Konsultantka Techniczna, Ekspertka ds. Napawania Laserowego i Rozwiązań w zakresie Wytwarzania Addytywnego. Wendy Wang jest wysoce wyspecjalizowaną konsultantką techniczną w Greenstone, łączącą zaawansowaną wiedzę specjalistyczną w zakresie napawania laserowego, wytwarzania addytywnego metali metodą DED, przemysłowej inżynierii powierzchni oraz wysokowartościowych rozwiązań produkcyjnych z silnymi możliwościami strategicznymi w zakresie integracji rynków globalnych i koordynacji zasobów technicznych. Dzięki dogłębnej wiedzy branżowej z zakresu laserowego przetwarzania materiałów, systemów wytwarzania addytywnego, optymalizacji urządzeń przemysłowych oraz komercjalizacji zaawansowanej produkcji, Wendy odgrywa kluczową rolę w łączeniu najnowocześniejszych technologii inżynieryjnych z praktycznymi zastosowaniami przemysłowymi. Jej wiedza specjalistyczna pozwala globalnym klientom Greenstone skutecznie stawiać czoła złożonym wyzwaniom technicznym, maksymalizując jednocześnie wydajność produkcji, wydajność sprzętu…

Przeczytaj więcej artykułów autorstwa Wendy Wang