26 czerwca 2019


Zespół naukowców z Centrum Goddarda, działającego w ramach NASA w Greenbelt, w stanie Maryland, przeprowadził interesujące eksperymenty z wykorzystaniem lasera femtosekundowego, tj. generującego impulsy świetlne, trwające od kilku do kilkudziesięciu femtosekund (1 fs = 10-15 s). Uzyskano nie tylko otwory o średnicy ludzkiego włosa w powierzchni różnych materiałów, ale również interfejsy materiałowe, pozwalające na łączenie ze sobą materiałów o różnych właściwościach.

laser samples
Fot. Próbki połączeń uzyskanych przy pomocy lasera femtosekundowego (od lewej): krzemionka + miedź, krzemionka + inwar, szafir + inwar.

Udało się połączyć elementy szklane z elementami z miedzi i szkła. Było to możliwe dzięki unikalnym właściwościom ultrakrótkich impulsów laserowych, które nakierowane na dany punkt nie topią materiału, tylko odparowują, bez nadtapiania przylegającego materiału. Obecnie prowadzone są badania połączeń między różnymi materiałami szklistymi (szafir, Zerodur) a metalami (tytan, aluminium) i stopami specjalistycznymi (inwar i Kovar), które są wykorzystywane w przemyśle kosmicznym. Docelowo, laserowa technologia może znaleźć zastosowanie przy łączeniu nawet większych struktur. Rozpatrywane są przykłady aplikacji, takie jak wpajanie okien do obudowy lasera czy łączenie podzespołów optycznych z metalowymi. Pozwoli to na wyeliminowanie z istotnych podzespołów połączeń wykorzystujących epoksydy, których opary osadzają się na wrażliwych komponentach. Trwają także prace nad fotonicznymi układami scalonymi, wykorzystującymi mikroskopijne kanaliki wytworzone przez laser femtosekundowy do przesyłu impulsów świetlnych.

nasa.gov