Centrum HiLASE překonalo další světový rekord
27. 07. 2021
Centrum HiLASE Fyzikálního ústavu AV ČR dosáhlo světového rekordu v rychlosti produkce laserem indukovaných periodických nanostruktur na nerezové oceli, konkrétně rychlosti nanostrukturování 1909 cm2/min 2601 svazky na 40 × 40mm nerezové oceli. Rekordu dosáhl tým Laserového mikroobrábění vedeného Petrem Hauschwitzem.
Unikátní spojení ultrakrátkého vysokoenergetického pulzu laserového systému HiLASE PERLA, který se vyznačuje výjimečnou kvalitou svazku, a nového difrakčního optického prvku (DOE) od izraelské společnosti HOLO/OR jsou hlavními technologiemi, které za tímto úspěchem stojí. Současný světový rekord v tvorbě nanostruktur držela Německá vědecká skupina z Hochschule Mittweida Laser Institute, University of Applied Sciences Mittweida. Její technologické řešení je však mnohem komplexnější a nákladnější, přičemž zaostává o více než 30 % v rychlosti zpracování nanostruktur ve srovnání se současným řešením Centra HiLASE, které nyní tento rekord překonalo. HiLASE řešení navíc umožňuje vytvářet laserem indukované periodické povrchové struktury, tzv. LIPSS, které jsou klíčové v oblasti tvorby antibakteriálních povrchů, povrchů snižujících tření nebo povrchů upravujících optické vlastnosti materiálů. Díky této unikátní a jednoduché metodě je možné upravovat povrch nerezové oceli struktury LIPSS rychlostí 1909 cm2/min za nižších vstupních nákladů. Nanostrukturování povrchů je tak o krok blíže k širšímu uplatnění v průmyslu.
„Vysoká pulzní energie a vysoká kvalita svazku našeho laserového systému, který produkoval ultrakrátké 1,2 ps (1,2 × 10–12 s) pulzy při 200 W průměrného výkonu a 100 kHz opakovací frekvence (100 000 výstřelů za sekundu) umožnila rozdělit svazek na 2601 sub-svazků.“ vysvětluje Petr Hauschwitz, vedoucí týmu Laserového mikroobrábění Centra HiLASE. Dále upřesňuje: „Ty byly uspořádány ve čtvercové matici 51 × 51 svazků o straně 1 mm, umožňující jejich rychlé rozmítání po vzorku s rychlostí až 9 m/s.“
Dalším důležitým úspěchem s budoucím průmyslovým využitím je vývoj unikátní metody pro online kontrolu kvality nanostruktur pomocí rychlé infračervené radiometrie. Je výsledkem aktivní spolupráce vědeckých týmů ze Západočeské univerzity v Plzni a Centra HiLASE. Vedoucí vědeckého týmu Laserové mikrozpracování Západočeské univerzity Jiří Martan dodává: „Analýza signálu z rychlého IR detektoru odhalila korelaci mezi tepelným signálem a počátkem tvorby nanostruktur. S pomocí těchto poznatků lze v reálném čase přesně řídit laserové parametry, a tím i kvalitu produkovaných nanostruktur.“
„S pomocí těchto poznatků lze v reálném čase přesně řídit laserové parametry, a tím i kvalitu produkovaných nanostruktur.“
„Jsem velmi potěšen tímto významným úspěchem našeho týmu Laserového mikroobrábění. Tyto výsledky jsou v souladu s dlouhodobou strategií HiLASE, tj. vyvíjet nové generace laserů, které reflektují reálné požadavky hi-tech průmyslu. Kombinace pokročilých laserových systémů s novými přístupy, jako například zpracování více svazky, nám umožnila dosáhnout světového rekordu v rychlém nanostrukturování povrchů. Věřím, že naše nová metoda pro účinné nanostrukturování povede k významným aplikacím a inovacím v oblasti povrchového zpracování materiálů, zušlechťování povrchů, a tím tak pozitivně ovlivní průmysl jako celek,“ říká Tomáš Mocek, vedoucí Centra HiLASE.
Více informací o laserových technologiích naleznete na www.hilase.cz.
Fotografie ve vysokém rozlišení jsou k dispozici ZDE a video z procesu nanostrukturování naleznete ZDE.
Kontakt:
Ing. Marie Thunová
Vedoucí PR a Marketingu, HiLASE
marie.thunova@hilase.cz
+420 702 235 039
O HiLASE
Centrum HiLASE (zkratka pro High average power pulsed LASErs) je vědecké výzkumné centrum Fyzikálního ústavu AV ČR (FZÚ). Hlavním cílem výzkumu zde je vyvinout nové laserové technologie – diodové (diode pumped solid state laser systems, DPSSLs) s vysokou energií v pulzu a zároveň vysokou opakovací frekvencí. V centru se rovněž testuje odolnost optických materiálů a vede výzkum zpevňování povrchu materiálu rázovou vlnou, metodou přesného řezání, vrtání, svařování, mikroobrábění a čištění povrchů.
Sledujte nás:
LinkedIn www.linkedin.com/company/hilase-centre
Twitter https://twitter.com/HiLASECentre
Facebook www.facebook.com/HiLASECentre
YouTube https://www.youtube.com/c/HiLASECentre
O FZÚ AV ČR
Fyzikální ústav (FZÚ) je vědecké pracoviště věnující se převážně základnímu výzkumu a je součástí Akademie věd České republiky (AV ČR). Předmětem hlavní činnosti FZÚ je vědecký výzkum v oblasti fyziky, zejména fyziky elementárních částic, kondenzovaných systémů, pevných látek, optiky, fyziky plazmatu a laserové fyziky.
O HOLO/OR
HOLO/OR Ltd. vyvíjí, navrhuje a vyrábí difrakční optické prvky (DOE) a mikrooptické prvky. Portfolio výrobků společnosti HOLO/OR zahrnuje rozdělovače a tvarovače paprsků, homogenizátory/difuzory, multifokály, vzorkovače paprsků, čočky a další. Dále HOLO/OR navrhuje a montuje refrakčně-difrakční moduly a subsystémy.
O NTC Západočeské univerzity v Plzni
Univerzitní výzkumné centrum se již od roku 2000 věnuje výzkumu a řešením pro zelené technologie a pokročilé materiály v oblastech ekologických zdrojů energie, chytrých dopravních prostředků a kvality lidského života i zdraví.
Přečtěte si také
- V Praze se otvírá high-tech centrum pro nová léčiva
- Větší, čistší a bez defektů. Vědci našli nový způsob vytváření 2D materiálů
- Nová metoda pro enzymovou syntézu potenciálních RNA léčiv
- Zvídavost vpřed! Zájemci se můžou hlásit na doprovodný program Veletrhu vědy
- O víkendu foťte rostliny i ptáky! Šest českých měst soutěží v největší výzvě
- Nový pohled do embryonálního vývoje a na protein CKD13
- Rizika reformy doktorského studia
- Dnes se schází Akademický sněm, nejvyšší orgán Akademie věd
- Candáti na Lipně bojují o přežití. Vědci budou kontrolovat jejich hnízda
- Vědci vyvinuli strategii, jak určit, zda bude nanoterapie účinná pro pacienta
Biologie a lékařské vědy
Vědecká pracoviště
- Biofyzikální ústav AV ČR
Biotechnologický ústav AV ČR
Fyziologický ústav AV ČR
Mikrobiologický ústav AV ČR
Ústav experimentální botaniky AV ČR
Ústav experimentální medicíny AV ČR
Ústav molekulární genetiky AV ČR
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR
Cílem výzkumu je poznávání procesů v živých organismech, a to na úrovni molekul, buněk i organismů. Biofyzikální výzkum se zabývá studiem vztahu DNA – protein a vlivu faktorů životního prostředí na organismy. V oblasti molekulární genetiky a buněčné biologie jsou studovány zejména signální cesty pro spouštění reakcí a odezvy cílových genů na tyto signály; zvláštní pozornost je věnována studiu buněčných mechanismů imunitních odpovědí. Sledovány jsou rovněž genomy mikroorganismů a procesy směřující k moderním technologiím přípravy látek s definovanými biologickými účinky. V oblasti fyziologie a patofyziologie savců a člověka je výzkum zaměřen na kardiovaskulární fyziologii, neurovědy, fyziologii reprodukce a embryologii s cílem vytvořit teoretické základy preventivní medicíny. V oblasti experimentální botaniky se výzkum věnuje genetice, fyziologii a patofyziologii rostlin a moderní rostlinné biotechnologii. Sekce zahrnuje 8 vědeckých ústavů s přibližně 1930 zaměstnanci, z nichž je asi 690 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.