Nowa technologia laserowa pozwoli zrezygnować z tradycyjnie stosowanych, toksycznych środków antyporostowych na kadłubach statków.

Ultraszybkie lasery o dużej mocy są coraz powszechniej używane w różnych zastosowaniach przemysłowych, ponieważ usuwają niemal każdy materiał. Dzięki umożliwieniu płynnego cięcia bez śladów stopienia nawet w skali mikronowej ultraszybkie lasery są szczególnie popularne w obszarach takich jak produkcja narzędzi, gdzie twardy materiał trzeba obrobić z ogromną precyzją. Taka obróbka może być jednak czasochłonna. Projekt MultiFlex rozwiązuje ten problem, oferując system laserowy o ultrakrótkich impulsach z matrycą punktową, który pozwala na nawet stokrotnie szybszą obróbkę materiałów niż w wypadku dostępnych systemów ultraszybkiego obrabiania laserowego.

Naukowcy uczestniczący w projekcie opracowali dla sektora żeglugi nową laserową technikę walki z porastaniem. Nowa metoda polega na nadawaniu właściwości hydrofobowych (zdolność do odpychania wody), powierzchniom, zarówno metalowym jak i plastikowym, poprzez grawerowanie. Pozwoli to zrezygnować ze stosowania toksycznych środków, którymi pokrywa się statki, by do kadłuba nie przywierały glony, nie porastały pąkle i inne niechciane organizmy powodujące uszkodzenia.

Kadłub jak skóra rekina

– Wykorzystując nowe osiągnięcia fotoniki, grupa europejskich naukowców pracuje obecnie nad ultraszybkim laserem o mocy 1 kW z »matrycą punktową«, który pozwoli na nadawanie metalowym i plastikowym powierzchniom formy optymalizującej przepływ wody, by imitowały niesamowicie skuteczną pod tym względem skórę rekinów – opisano działanie technologii w komunikacie prasowym.

– Poprzez wycinanie w arkuszach metalu lub plastiku niewielkich, zaostrzonych struktur, nowy system laserowy pozwala uzyskać szorstką powierzchnię na mikroskopowym poziomie. Takie nierówności mogą ograniczyć przyciąganie lub rozwój bakterii, glonów, a nawet pąkli – podsumowano. 

Właściwości przeciwporostowe pozwolą zredukować nie tylko koszty związane z naprawą i konserwacją statków, ale w szerszej perspektywie obniżając jednocześnie emisję CO2 i wydatki na paliwo, i nie wprowadzając do środowiska morskiego szkodliwych substancji zawartych w środkach antyporostowych.

Zielona alternatywa dla szkodliwych powłok

Cytowany w tym samym komunikacie prasowym koordynator projektu MultiFlex, dr Johannes Finger z Instytutu Frauhofera ds. Technologii Laserowej (ITL), zaznacza, że oprócz sektora morskiego technologia może też znaleźć zastosowanie w lotnictwie czy w obszarze energetyki morskiej – szczególnie w przypadku turbin.

Struktury powierzchniowe mogą powstrzymywać kawitację, wydłużając w ten sposób okres eksploatacji śmigieł, układów napędowych lub turbin wodnych. Układ fotoniczny może też służyć do tworzenia tekstury konstrukcyjnej lub »mikroubytków« w powierzchni.

Technika ta, stosowana jako alternatywa dla wytrawiania chemicznego, może przynieść korzyści środowisku naturalnemu. Opracowany przez uczestników projektu MultiFlex system laserowy – wysyła niezwykle szybkie impulsy skoncentrowanej energii, które odcinają – lub tną – materiały sprawiające zazwyczaj przy obróbce problemy –  podano w dalszej części komunikatu.

– System przypomina ogromną szachownicę. Dzieli pojedynczą wiązkę na siatkę 64 mniejszych wiązek, z których każdą można włączyć, wyłączyć, ustawić i indywidualnie »dostroić«  – komentuje dr Finger.

Według naukowca technika MultiFlex „pozwoli na usuwanie ponad 150 mm3 na minutę. Realizacja projektu MultiFlex potrwa do grudnia 2021 roku.

Źródło: europa.eu