САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 6 октября. /ТАСС/. Ученые университета ИТМО разработали модель для лазерного нанесения металлов на стекло. Она на 90% предсказывает параметры процесса, что упрощает создание защитных меток и декоративных элементов, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.

"Ученые ИТМО разработали физико-математическую модель для прогнозирования параметров лазерного осаждения металлов на прозрачную подложку. Инструмент не только детально моделирует весь физический процесс, но и предсказывает с точностью до 90% его ключевые параметры. Это открывает возможности для контролируемого создания металлических покрытий микронного разрешения на стекле, например, нестираемых защитных меток и декоративных элементов", - говорится в сообщении.

Уточняется, что один из наиболее простых и гибких методов переноса металлов на стекло - лазерно-индуцированный обратный перенос (LIBT). С помощью него можно создавать покрытия в микронном разрешении - меньше толщины человеческого волоса. Интенсивный поток лазерного излучения подается на металлическую пластину, которая разогревается до высоких температур и испаряется. Так образуется облако из взвеси паров, капель и мелких частиц металла в воздухе - парогазовый факел. Затем он "долетает" до расположенной на небольшом расстоянии прозрачной подложки и оседает на ней.

По данным пресс-службы, сложность LIBT - подобрать верную величину зазора между металлической мишенью и подложкой. Иначе парогазовый факел может не "долететь" до подложки или осесть обратно на мишень. До сих пор метод изучался в большей степени экспериментально, поэтому зазор подбирался "вслепую" и многие физические эффекты не были объяснены.

Ученые ИТМО решили эту проблему с помощью физико-математической модели, которая может вычислить оптимальную величину зазора между мишенью и подложкой, диаметр области осаждения металла и толщины осадка. Для проведения расчетов нужно внести в систему уравнений данные о параметрах лазерного импульса, диаметре пятна, где фокусируется излучение, оптических и теплофизических свойствах металла.

Как уточнили в вузе, исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Новый инструмент позволит сократить время на поиск оптимальных параметров LIBT для получения необходимого результата. Это открывает возможности для контролируемого создания цветных металлических покрытий на стекле микронного разрешения. Например, нестираемых маркировок для защиты товаров от подделок. На производстве такие метки, как правило, клеят на упаковку, но благодаря модели ученых маркировку можно будет наносить на сам материал. Также метод можно использовать для декорирования изделий из стекла и создания объектов современного искусства. 

Россия