
近日,来自俄罗斯科学院晶体学和语音科学研究中心的物理学家,研究出一种新的3D打印方法,该方法是利用特殊的纳米颗粒实现以前认为不可能的结果,在生物打印以及电子等领域具有巨大的高分辨率潜力。
许多3D打印技术,即使是更高端的先进的基于激光的系统(称为双光子平版打印技术),遇到的常见问题是相对较慢的操作速度和较差的分辨率,当需要高水平的解决方案时,类似的技术在设计方面可能会有更复杂的工作流程和更少的灵活性,但它们通常可以在更高层次上执行,并且更快。3D打印技术创造一个结构的逐层,逐层的艰辛过程主要是由于这种缓慢的操作和分辨率不足。
俄罗斯研究人员的突破是创造了一种用于打印材料的新型颗粒。该粒子以更复杂和更多维的方式与其他粒子相连,克服了标准双光子光刻3D打印技术带来的许多局限性。双光子光刻3D打印技术涉及通过高强度激光选择性固化树脂罐以形成特定结构,树脂中的单体通过激光进行光聚合。该研究团队的新纳米颗粒由钠,th,镱和氟制成,它们就是所谓的上转换纳米粒子(UCNPs),由两个光子组成。当暴露在光线下时,它们会发射更多的紫外线。这种能量可以用来聚合周围的颗粒。
将这些UCNP放入固化材料意味着可以创建三维体素。靶向树脂材料中的一个点可以在3D环境的整个厚度上分配能量,从而更快速地创建所需的结构。额外的能量释放意味着使用功率低得多的近红外(NIR)激光器可以获得相同的结果,而不是以前使用的更昂贵和精密的飞秒激光器。
该研究结果在一篇题为“高分辨率三维光聚合辅助上转换纳米粒子用于快速成型应用”的论文中有详细介绍,已发表在“科学报告”期刊中。
发布时间 : 2018-04-09
近日,中国科学院武汉文献情报中心联合中国激光杂志社、中国光学学会编写的《2018中国激光产业发展报告》,在慕尼黑上海光博会上发布。
此前,美国市场研究机构BCC Research的市场报告曾认为,即使是在近几年全球经济持续低迷的时期,工业激光市场依旧充满活力。而武汉文献情报中心这份报告,验证了这一论断——2017年全球激光器的销售额增长至124.3亿美元,而中国激光产业也逐渐进入高速发展期,2017年全行业的市场销售收入增长率超过25%,主要是“受益于消费类电子、新能源、PCB电路板(印制电路板)等加工设备的需求旺盛”。
而2017年激光市场最大的赢家之一是光纤激光器。国内的光纤激光器主要供应商之一的武汉锐科激光已成为行业龙头,“以武汉锐科激光、创鑫激光为代表的国内光纤激光器龙头企业,正在和第二梯队拉开差距”。
同时,报告称,在激光加工领域,武汉激光龙头企业华工科技、华中数控都进入了年营业收入5亿元以上的队列,这两家企业2017年营收增长较上一年度都突破了20%。
据报告,武汉展示出强大的科研实力。在2017年国家重点研发计划光电类项目经费资助(科研机构)中,位于武汉的中科院武汉物数所排名全国第二;而此类排名高校版中,武汉大学进入前十;企业此类排名中,武汉锐科激光居全国第一。
据该报告预测,今年中国激光设备市场销售总收入有望突破600亿元,“激光加工企业与所在区域其他产业的合作也变得越来越紧密”。当前国内OLED(柔性显示)生产线步入建设高峰期,一批激光加工设备厂商已开始布局面板修复和切割设备,并与京东方、华星光电等主力面板厂商展开合作。而京东方、华星光电在武汉都有布局,武汉激光企业有着得天独厚的优势。
武汉文献情报中心副主任江洪表示,中科院系统拥有中国科学院光电科技情报网这一平台,聚集各方优势资源推出的《中国激光产业发展报告》,是客观、权威、领先的激光产业年度报告,未来该中心还将围绕光电子产业多个细分领域推出更加深入的研究报告。
(来源:长江日报 记者:李佳 通讯员:裴攀)
发布时间 : 2018-04-08
作为光谷之光,激光一直以来是国内激光产业的排头兵。然而,近年武汉激光“一家独大”的优势不再,被“新秀”深圳穷追不舍,甚至发展还慢上半拍,其中缘由耐人寻味。
4月3日,武汉光谷激光产业“质量提升年”暨“百城千业万企”对标达标专项行动在汉举行,提出贯彻实施国际和国内先进标准,建立企业标准领跑者制度,以新标准促进激光企业提升产品质量,助力武汉“激光腾飞”。
武汉光谷激光产业“质量提升年”暨“百城千业万企”对标达标专项行动启动仪式。魏霭琼 摄
三十而立 武汉激光产业成熟有余、活力不足
近十几年来,中国激光业已取得了超乎寻常的发展,并且初现雏形,在国内部分激光产品市场上,中国激光业又重新占有主导地位。其中,武汉·中国光谷是我国最大的激光产业基地,是中国激光业的一个缩影。
的确,武汉光谷激光产业在全国优势明显,汇集了上、中、下游从事激光器、激光装备以及激光加工企业200多家,几乎拥有全国激光加工的半壁河山。
但近十几年来,深圳的激光产业开始蓬勃发展,大有迎头赶上之势,与之相比,武汉的激光产业发展步履稍显“蹒跚”。从数据来看,目前,光谷已聚集200多家激光企业,产值逾150亿元,占据全国激光市场半壁江山。而深圳的激光产业经过短短几年的发展,产业规模达100亿元,成为继武汉之后的国内第二大激光产业聚集地。
光谷激光产业缺乏“行业标准”
激光产业发展日新月异,不进则退,分秒必争。“光谷的激光产业属于醒得早、起得晚,我们在做产业、扩规模的路上掉队了。”武汉·中国光谷激光行业协会会长朱晓说。
在朱晓看来,光谷激光要实现弯道超越,就要“倒逼企业转型,用标准来促进质量提升,不能因为质量问题阻拦发展之路。”
朱晓表示,政府要更加主动地关心激光产业的健康发展,主动服务,为几百家企业提供免费检测服务,激光作为一个战略性新兴行业,需要政府保障它的健康发展。在强制性标准和法律约束的同时,还需要选择性标准来提高企业的质量意识。
既然标准是提升质量的一种手段和工具,那么如何用好现有标准?怎样健全急需标准?怎么引进先进标准?
国家标准化技术委员会大功率激光器应用分技术委员会秘书长卢飞星表示,首先要提高企业对标准的认知力,从源头上对质量进行控制。要将企业的要求和指导意见纳入到激光、电气、机械的团体标准中,让企业有标可依。“我们要与国际标准对标,结合自身的特色,建立属于自己的标准,用领跑者的姿态来引领产业的发展。”
以质量提升助力激光腾飞 100多家企业获“免费抽检卡”
启动仪式上,国家光电子信息产品质量监督检验中心主任、湖北省计量测试技术研究院副院长陈建强透露:“我们计划用2年时间,完成100多家激光企业的全覆盖免费抽查检测,解决激光设备安全设置和外协设备质量把关问题,分析制定提升产品质量的解决方案。”
会议还要求,形成一批标杆示范企业。按照管委会2018“十项重点工程”的部署,推进“名企、名品、名家”培育计划,使品牌培育工作常态化、制度化,打造能够引领质量效益型发展模式的激光产业集聚区,推出一批能够对接高标准和多元化消费需求的光谷精品,形成可复制可推广的质量升级示范经验。
陈建强表示,未来5年内,通过制定新技术激光产品团体标准、行业标准、国家标准,主动创新、制定和实施高标准,以新标准引领激光企业产品升级换代,促进激光装备整体质量提升,全面提升激光产业国际竞争力。
在不久的将来,光谷激光企业以质取胜,一批具有行业话语权和影响力的国际、国家标准将向光谷“看齐”。
(来源:荆楚网 记者:郑青 魏霭琼)
发布时间 : 2018-04-04
军装脏了可以水洗,可要是枪支弹药、武器装备弄脏了,总不能接上水龙头直接冲洗一番吧。
如今,在传统的机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法之外,还多了个激光清洗法。这种利用高能激光束照射物体表面,“剔除”颗粒、污物、锈斑或附着物的“激光整容术”,堪称令各类装备“返老还童”的美容师。
激光清洗技术主要利用激光高能、高频率、高功率的特性,把高能量密度的光束打在待清洗物体表面的较小区域,利用基底材料与附着物对激光吸收能力的差异,使物体表面“藏污纳垢”的附着物或涂层瞬间“蒸发”或剥离。相比于传统清洗方式,激光清洗具有非接触、无研磨、无热效应和适用性广等诸多优势,被认为是最可靠、最有效的“清洁工”,目前已经在武器装备清洗、文物保护、精密零件加工等领域发挥着重要作用。
任何物品放久了,都难免沾染灰尘,更何况是跨越千年的文物古迹。为去除文物表面烟熏、锈迹、霉菌、虫斑等“瑕疵”,人工机械除垢等方法不可避免地会对文物造成损害。为还历史文物一个“庐山真面目”,故宫博物院的“文物医院”就曾专门使用激光清洗技术为馆藏文物“增寿”。事实上,人们早就运用激光清洗方式为乐山大佛清理过苔藓,国外诸如法国亚眠大教堂、德国科隆大教堂等多处古迹也都在接受激光清洗之后重放光彩,古老的宫殿瞬间焕然一新。
连岁月的“痕迹”都能被巧夺天工般修补,更别提武器装备的维修保养了。激光清洗技术可以高效快捷地清除装备表面的锈蚀和污染物,相当于给装备做了一次“深层清洗”。同时,还可通过设定不同参数,在装备金属表面形成一层致密的氧化物保护膜或金属熔融层,可进一步提升金属表面的强度和耐腐蚀性,“改头换面”的装备还被穿上了一件不怕侵蚀的“铁布衫”。飞行过一段时间的战机在重新喷漆时,也可以通过激光清洗完全剔除表面漆层,金属表面依旧“毫发无损”,进而大大提升战机的使用寿命。
激光清洗的“十八般武艺”还绝不仅于此。信息化战场上的电子设备要经历残酷环境的考验,电子元器件不可避免地会沾染灰尘,影响电子设备工作效率,激光清洗却可令电子设备“起死回生”。坦克、飞机乃至航天器等各类机械装备,也常常需要对零件上用来润滑的油料加以清理。
激光清洗相比于化学方法最大的优势,就是对零件表面的“倍加呵护”。激光清洗还可用于核电站反应堆内管道的清洗,装备生产模具也可借助激光来“洗刷”干净。即便是关系到战场上用于充饥的野战食品,在生产过程中也需要对生产设备进行定期清洗,激光清洗同样可以赶来“搭一把手”。
更为重要的是,激光清洗还是一种“绿色环保”的清洗方式。它不需要使用任何化学药剂,清洗下来的固体废料更易存放回收。“柔软无形”的光更不会对装备表面产生机械作用等“二次伤害”,且清洁度较高。同时,激光清洗效率高、用时少、使用成本低,还能实现完全自动化操作。
可以预见,这种“新生代”清洗技术,必将在未来装备维修保养中发挥重要作用。
(来源:解放军报 作者:张瑷敏)
发布时间 : 2018-03-31