Un’alternativa ecocompatibile ai rivestimenti tossici per navi
I laser ad alta potenza e ultrarapidi sono sempre più utilizzati in varie applicazioni industriali, grazie alla loro capacità di rimuovere quasi qualsiasi tipo di materiale. Grazie a tagli lisci e senza fusione, anche su scala micron, i laser ultrarapidi sono particolarmente utilizzati in settori quali la costruzione di utensili, dove i materiali duri devono essere trattati con grande precisione. Tuttavia, questi processi possono essere dispendiosi in termini di tempo. Il progetto MultiFlex, finanziato dall’UE, affronta questa sfida sviluppando un sistema di matrice di punti laser a impulsi ultracorti per rendere il trattamento dei materiali fino a cento volte più veloce con i sistemi di trattamento laser ultrarapidi esistenti. Gli scienziati coinvolti nel progetto hanno sviluppato una nuova tecnologia laser anti-incrostazione per l’industria navale. Il nuovo metodo sarà utilizzato per incidere superfici metalliche o plastiche con proprietà idrofobiche (idrorepellenti), in modo che possano sostituire gli smalti tossici utilizzati nei rivestimenti navali per contrastare l’attaccamento agli scafi di alghe oppure organismi indesiderati. Un comunicato stampa riassume il sistema: «Sfruttando la nuova tecnologia fotonica, un gruppo di scienziati europei sta attualmente sviluppando un sistema laser ultrarapido a “matrice di punti” da 1 kw che può intagliare superfici metalliche o plastiche ottimizzate per il flusso capaci di imitare la pelle incredibilmente efficiente degli squali». E aggiunge: «Incidendo piccole strutture “appuntite” su lamiera o plastica, il nuovo sistema laser può creare una superficie ruvida a livello microscopico. Questa topografia irregolare può creare una riduzione dell’attrito oppure inibire la crescita di batteri, alghe o addirittura balani». Tali proprietà anti-incrostazione contribuiranno a diminuire i costi di manutenzione e riparazione delle navi, riducendo nel contempo le emissioni di CO2 e le fatture del carburante.
Un’alternativa ai rivestimenti dannosi
Citato all’interno dello stesso comunicato stampa, il coordinatore del progetto MultiFlex, il dott. Johannes Finger del Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT afferma che, oltre ai componenti marittimi, la tecnologia può essere applicata ad altri settori, come quello degli aeromobili e delle turbomacchine. «Qui, le strutture superficiali potrebbero inibire le cavitazioni e migliorare quindi i cicli di vita delle eliche dei sistemi di propulsione o delle turbine idrauliche. Il nostro sistema fotonico può inoltre creare strutture di progettazione o “microcavità”». La tecnica, utilizzata come alternativa all’incisione chimica può offrire benefici all’ambiente. Il sistema laser sviluppato da MultiFlex «invia impulsi ultrarapidi di energia concentrata per asportare, o tagliare, materiali notoriamente difficili da lavorare», aggiunge il comunicato stampa. «Riproducendo una scacchiera gigante, il sistema divide un fascio singolo in una griglia di 64 fasci più piccoli, dove ogni singolo raggio può essere acceso, spento, posizionato e “messo a punto” individualmente». Il metodo MultiFlex «asporterà più di 150 mm3 in un minuto», secondo il dott. Finger. Il progetto MultiFlex (Ultrashort Pulsed Laser Processing at 1 Kilowatt Using a Flexible Multi Beam Approach) in corso terminerà a dicembre 2021. Alcuni ambiti di applicazione più ampi della tecnologia laser ultrarapida includono la fabbricazione di utensili e stampi, il settore automobilistico, l’elettronica, la stampa e la goffratura. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto MultiFlex
Paesi
Germania
