Тюменские физики предложили новый способ очистки поверхностей лазерами

Фото: Павел Смертин/ТАСС, архив

Исследователи из лаборатории фотоники и микрофлюидики Тюменского госуниверситета (ТюмГУ) и университета Лафборо (Великобритания) разработали новый метод удаления частиц с поверхностей материалов. Его предлагают использовать для очистки поверхностей в экспериментах на борту летательных аппаратов, моделирующих невесомость.

«Предложенный метод протестирован для различных комбинаций частиц (полимерные, тальк, керамические) размерами от 1 до 100 микрометров и подложек (стекло, пластик, карболит), при этом эффективность очистки достигала 95%», — сообщает пресс-служба ТюмГУ.
«Удаление частиц микро- и наноразмеров с рабочих поверхностей — важная научная и техническая задача, — приводятся в пресс-релизе слова руководителя проекта с российской стороны, доцента кафедры радиофизики Тюменского госуниверситета Натальи Ивановой. — Часто такие поверхности находятся в труднодоступных местах, они чувствительны к механическому, химическому и тепловому воздействию и потому требуют особых методов очистки. Например, обдув струей воздуха может превратить частицы пыли на оптических элементах в абразивный материал».

Для очистки деликатных поверхностей используют лазерную абляцию — взрывное тепловое расширение материала частиц или взрывное кипение тонкой пленки жидкости под действием лазерного излучения. Но возможности такого подхода ограничены: из-за мощных световых импульсов зачастую происходит разрушение очищаемой поверхности. Российские и британские ученые придумали, как избежать этих недостатков.

На поверхность, загрязненную частицами, они наносили тонкий слой смачивающей жидкости (гексадекана), а затем направляли туда сфокусированное излучение лазера, которое вызывало разбегание жидкости из места падения луча. Возникающие в жидкости течения подхватывали с поверхности мельчайшие частицы загрязнений и уносили из нагреваемой зоны. Максимальная температура нагрева поверхности не превышала 80 градусов Цельсия, что позволяет использовать метод для неразрушающей очистки деликатных термочувствительных поверхностей. Разработка может быть полезна для очистки различных оптических компонентов приборов, в том числе и в условиях невесомости.

Статья ученых опубликована в журнале Journal Colloids and Interface Science.

Ранее команда ученых из Московского государственного университета имени Ломоносова и Белорусского национального технического университета разработала технологию выращивания монокристаллов с заданными свойствами, на основе которых создан лазер для лечения глаз.
Теги:

Читать еще на Чердаке: