Foto: © bluebay2014 / Dollar Photo Club

Thuliový vláknový laser z ČR pro obrábění čirých polymerů

Technologická agentura České republiky podpořila výzkum účinného laseru, který je schopný atakovat ty nejlepší na světovém trhu. Používat se může v automobilovém průmyslu i při náročných lékařských operacích.

Až k novému českému patentu dovedli mladí výzkumníci spolu s odborníky z praxe výzkum v oblasti vláknových laserů. Ty patří k nejmladším a nejrychleji se rozvíjejícím typům laserů, jejich bouřlivý rozvoj nastal na přelomu tisíciletí, nejprve zejména v oblasti telekomunikací. Dnes se hojně využívají jako součást klíčových technologií například v medicíně nebo v průmyslu, při úpravách povrchů, řezání, značení, nebo při svařování, kdy díky vysoce kvalitnímu (málo rozbíhavému) svazku záření mohou vláknové lasery svařovat na vzdálenost i několika metrů.

Výzkumnice a výzkumníci z Ústavu fotoniky a elektroniky Akademie věd ČR (ÚFE AV ČR) a Vysoké školy chemicko-technologické v Praze, spolu se zaměstnanci společností Matex PM a SQS Vláknová optika vyvinuli thuliový (Thulium je stříbřitě bílý prvek ze skupiny lanthanoidů, tzv. prvků vzácných zemin – pozn. red.) vláknový laser (Tm laser) o vlnové délce světelného záření 2 mikrometry, která je mimo jiné vhodná vlnová délka pro opracování polymerů. „Laicky řečeno tímto laserem lze rychle a velmi kvalitně opracovávat čiré polymery a nedochází přitom k jejich nežádoucímu zabarvení,“ vysvětlil Tomáš Mužík ze společnosti Matex PM a dodal: „Novost řešení spočívá v prosazení laserového obráběcího systému, který by útočil na nejlepší systémy, které jsou dnes dostupné na trhu. Díky vlnové délce, která se dosud příliš nepoužívala a díky malé dostupnosti takovýchto laserů, se objevuje obrovské pole využití v různých oblastech průmyslu, medicíně, letectví a kosmonautice.“

K úspěchu projektu přispěla i spolupráce s dalšími odborníky, například s výzkumnicemi a výzkumníky z laserového centra HiLASE v Dolních Břežanech, které nedávno vygenerovalo vůbec největší laserový výkon svého druhu (s pulzy o vysoké energii při současně vysokém středním výkonu přes 1 kW) na světě. Společné projekty akademiků s odborníky z praxe jsou podle předsedy Technologické agentury ČR (TA ČR) Petra Očka velmi efektivní. „Do výzkumu jsou často zapojování i studenti, kteří mohou aktivně pracovat na prakticky zaměřených výzkumných úkolech a následně vidět hmatatelné výsledky své práce, což je pro ně motivací na dráze vědy a výzkumu setrvat. Právě takové projekty má smysl podporovat i v následujících letech“ konstatoval Petr Očko.

Vláknové lasery jsou totiž jedním ze zajímavých vědeckých projektů, které dotací ve výši 25 milionů korun právě TA ČR podpořila, a to v programu EPSILON, jenž je zaměřený na zlepšení pozice českého průmyslu pomocí podpory projektů aplikovaného výzkumu a experimentálního vývoje.

Český inovativní laser byl nejprve vyzkoušen v laboratoři v Ústavu fotoniky a elektroniky Akademie věd ČR a koncem minulého roku byl vyroben prototyp ve firmě SQS Vláknová Optika v Nové Pace. Firma SQS patří k předním českým výrobcům optických vláknových komponent a je úspěšná i na světových trzích, má řadu vlastních unikátních výrobků a průmyslových řešení, která jsou patentově chráněna. Při vývoji inovativního laseru tým ÚFE navrhnul a vyzkoušel nový vláknový zesilovací modul.

„Podařilo se nám objasnit důležité principy absorpce optického čerpání ve vláknovém laseru. Tím se otevřela nová cesta optimalizace optických vláken pro vláknové lasery s vysokým výkonem. Vláknové lasery tak mohou být účinnější a mít jednodušší konstrukci. Jednu z námi navržených a ověřených konstrukcí laseru jsme si nechali patentovat. Zároveň již připravujeme další vylepšení a miniaturizaci,“ řekl Pavel Peterka z ÚFE AV ČR.

Výsledné vysoce účinné vláknové lasery budou firmy nabízet na trhu buď jako samostatné řešení nebo integrované v robotické výrobní stanici. Předpokládaná cena za kompletní robotickou stanici je v řádu jednotek až desítek milionů korun. „Inovace přispěje ke snížení nákladů, zvýšení bezpečnosti práce, umožní produkci zvláště plastových výrobků s vyšší přidanou hodnotou a lepšími vlastnostmi,“ poznamenal Petr Očko. Lasery najdou uplatnění také v senzorických systémech hlídající znečištění ovzduší a v bezpečnostních a obranných systémech. Pro aplikaci v medicíně je nutné nejprve získat certifikaci, což zabere dalších 3 až 5 let. „Výkonné lasery pak ale lékaři mohou používat například pro štěpení ledvinových kamenů, nebo pro léčbu nezhoubného zvětšení mužské prostaty,“ dodal předseda TA ČR.

Společnost Matex PM hodlá v budoucnu vytvořit pracoviště vybavené touto novou technologií, nejen pro testování a zdokonalování produktu, ale hlavně pro aktivní presentaci na reálných výrobcích zákazníků. „Už nyní je po naší technologii velký zájem,“ konstatoval Tomáš Mužík a dodal: „Výrazná finanční podpora Technologické agentury České republiky našemu projektu urychlila náskok ve výzkumu, umožnila mu předstihnout konkurenční výzkumné týmy a otevřela v oblasti vláknových laserů českému průmyslu světový trh.“

tisková zpráva Technologické agentury České republiky

Image credit: ESA/Hubble & NASA, Acknowledgement: Judy Schmidt

Chemické složení vzdálených galaxií je překvapivě podobné jako u Slunce

Nečekaně podobný vývoj našeho Slunce a vzdálené kupy galaxií v souhvězdí Persea v dlouhé historii …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close