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高端訪談
吳東:降低成本提高穩(wěn)定性 超快激光微納加工將會發(fā)展得更快
cici 來源:激光制造商情2018-09-26 我要評論(0 )
2014年,我從日本回國,現(xiàn)在在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)工作,從博士期間開始一直在做超快激光微納加工方面的研究,我們做的是微米、納米量級的,比如微光學(xué)實驗、微機(jī)械、仿生...
采訪對象:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 吳東教授
1. 吳教授您好,感謝您接受我們的采訪,知道您是從事關(guān)于超快激光的科研工作,具體是關(guān)于什么方面?
答:2014年,我從日本回國,現(xiàn)在在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)工作,從博士期間開始一直在做超快激光微納加工方面的研究,我們做的是微米、納米量級的,比如微光學(xué)實驗、微機(jī)械、仿生功能表面結(jié)構(gòu)等。
與傳統(tǒng)加工相比,微納加工精度更高,舉個較典型的例子:超快激光微納加工可以在頭發(fā)絲上刻字,并且可以實現(xiàn)在頭發(fā)上做微結(jié)構(gòu),但是傳統(tǒng)的加工就難以實現(xiàn),這也是我們做技術(shù)前沿研究的一個主要特點。
激光微納制造技術(shù)跨越了毫米、微米和納米多個尺度,成為舉足輕重的先進(jìn)制造核心技術(shù),必將在“中國制造2025”進(jìn)程中發(fā)揮不可缺少的作用。
2. 超快激光是一個科研熱點,也吸引了許多科研工作者加入,那么是不是意味著其它激光加工技術(shù)研發(fā)基本完成?
社會在不斷的前進(jìn),科學(xué)技術(shù)也持續(xù)不斷的在精進(jìn),比如日常用的手機(jī),經(jīng)過十幾年的發(fā)展,不僅更新得特別快,而且一代比一代先進(jìn),技術(shù)研發(fā)永遠(yuǎn)都在前進(jìn),超快激光微納加工也不例外。
這些年超快激光微納加工發(fā)展的比較迅速,它有自己獨(dú)特的特點,舉個例子:我們平面手機(jī)的觸摸接口,攝像頭,它使用的是藍(lán)寶石,因為它的硬度非常的堅硬,普通傳統(tǒng)激光加工技術(shù)是無法實現(xiàn)切割的,如今可以用超快激光來切割,切割質(zhì)量效果非常好,這也是超快激光的優(yōu)勢。但這并不代表傳統(tǒng)的激光加工技術(shù)過時了,不需要開發(fā)了,比如在焊接、熔覆的時候,還是要根據(jù)具體的需求去開發(fā)工藝,另外還要做一些新材料的激光加工可行性應(yīng)用研究。所以說傳統(tǒng)激光加工和超快微納加工各有所長,各有所短!
3. 您認(rèn)為現(xiàn)在超快激光技術(shù)研發(fā)是不是已經(jīng)成熟,只等商業(yè)化的加工應(yīng)用開展?
超快激光從1990年代中開始應(yīng)用加工到現(xiàn)在,至今有將近20年的歷史,而真正商業(yè)化還不到10年。超快激光前10年主要是在科研前沿探索,在科研院所運(yùn)營之后,才逐漸開始進(jìn)行商業(yè)化,目前科研院所、公司企業(yè)還在不斷的進(jìn)行研發(fā),現(xiàn)在的技術(shù)只能說更加先進(jìn),商業(yè)化應(yīng)用也更加廣泛。
這些年,超快激光隨著成本的降低,得到了廣泛應(yīng)用,從而得到了更好的發(fā)展。比如:以前蘋果手機(jī)飛秒激光是用不上的,但現(xiàn)在能用得上,是因為現(xiàn)在我們對產(chǎn)品的要求越來越高,自然而然的對加工技術(shù)的要求也越來越高,包括現(xiàn)在激光在醫(yī)療方面也是逐步在應(yīng)用。
4. 這次您的講題是關(guān)于生物醫(yī)療方面,大眾知道的超快激光可用于近視眼治療,那么還會有哪些領(lǐng)域呢?
激光近視治療手術(shù)是最早的,為什么呢?剛開始飛秒激光器非常貴,在5年前或者10年前,運(yùn)用在工業(yè)上面是非常少的,但很早就運(yùn)用在近視手術(shù)上面,比如現(xiàn)在一次近視手術(shù)大概是2萬元,現(xiàn)在基本上好的醫(yī)院都可以做這個手術(shù),從以前的準(zhǔn)分子近視手術(shù)到半飛秒激光手術(shù),再到現(xiàn)在的全飛秒激光近視手術(shù),現(xiàn)在做一只眼睛近視手術(shù)可能很快就搞定了,而且目前的價格是許多人可以承受得起了。
現(xiàn)在在消費(fèi)電子類產(chǎn)品,使用超快激光是越來越多,除此之外,還有醫(yī)療器械,包括現(xiàn)在的一些心血管支架應(yīng)用上面也很多,另外還有激光微納加工一些微結(jié)構(gòu)將來應(yīng)用于生物,或者在醫(yī)療上面間接的應(yīng)用也是很多的。
5. 超快激光加工給生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的研究帶來了新的機(jī)遇和活力?
以前做近視手術(shù)的時候,需要先用刀片把眼睛角膜切開,然后再用紫外光去打,這種手術(shù)是非常危險的,而且手術(shù)失敗的幾率也相對高,但現(xiàn)在用飛秒激光做手術(shù)不需要切開眼角膜,可以降低風(fēng)險,造福人類。
在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域也是一樣,比如我們用的手機(jī)的的攝像頭,我們用飛秒激光來切,部件的使用壽命就會長很多,這也是給研究方面帶來新的機(jī)遇,我相信以后會應(yīng)用更多的領(lǐng)域。
6. 在去年至今,多家國內(nèi)本土企業(yè)開始量產(chǎn)超快激光器,您認(rèn)為我國超快激光下一步的發(fā)展趨勢是什么?
答:阻礙超快激光微納加工發(fā)展的主要因素一個是價格問題,另一個是穩(wěn)定性問題。為什么超快激光在近10年才開始工業(yè)應(yīng)用呢?主要是因為它的成本非常高。近年來,超快激光微納加工市場應(yīng)用越來越多,它的成本也隨之下降得較快。這些年除了醫(yī)療,超快激光微納加工在消費(fèi)電子方面也運(yùn)用的非常多。
超快激光的發(fā)展趨勢,第一考慮仍然是成本,成本還需繼續(xù)降低,它的應(yīng)用還將會更廣泛,包括將來可以運(yùn)用于普通的打標(biāo),普通的雕刻,甚至應(yīng)用到3D打印中,都可以應(yīng)用,那么運(yùn)用的前提是它的價格必須降下來。另外一個是穩(wěn)定性問題,超快激光相對于納秒,穩(wěn)定性不足,或者說使用性比他們要“嬌貴”一些,如果將來穩(wěn)定性提升得更好,它的使用率會變得更高。
這些年,隨著超快激光應(yīng)用的普及,國內(nèi)也有越來越多的公司開始嘗試做超快激光器。說到關(guān)鍵技術(shù)和難題,超快激光是應(yīng)用在高附加值精細(xì)加工領(lǐng)域,所以最關(guān)鍵的還是可靠性和穩(wěn)定性。其次就是目前超快激光器的價格還是比較昂貴的,也限制了應(yīng)用的普及,隨著成本、價格降低,相信普及率會逐漸提高,超快激光微納加工從而得到更好地發(fā)展。
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