Данная технология нашла применение в различных отраслях, в том числе при производстве высокофункциональных гаджетов, включая смартфоны, в работе с полупроводниковыми материалами и стеклянными изделиями любой сложности.

Особое значение управляемое термораскалывание играет в морской инфраструктуре, в частности в арктическом судоходстве и применяется в работе лазерных установок на ледоколах.

Уникальная технология термораскалывания, разработанная в нашей стране, в значительной степени способствовала развитию сразу нескольких отраслей мировой промышленности, а ее успешное применение в арктическом регионе способно открыть невероятные перспективы для нашей страны и упрочить ее авторитет на международной арене.

Краткая информация

Лазерное управляемое термораскалывание (ЛУТ) — это инновационная технология, которая позволяет разрушать материалы с высокой точностью и контролем с помощью лазерного излучения. Она нашла широкое применение в различных отраслях, включая производство смартфонов, телефонов и даже в морской инфраструктуре. Это изобретение было разработано предприятием «Сапфир» совместно с Институтом теплотехники в 1977 году.

Принцип работы ЛУТ основан на использовании лазерного излучения для создания термического напряжения в материале. Это напряжение вызывает появление микротрещин внутри материала, которые затем расширяются и приводят к разрушению. Основным преимуществом лазерного управляемого термораскалывания является возможность контролировать глубину и форму разрушения материала, что позволяет получить высокую точность и качество обработки. Контроль глубины и формы разрушения достигается путем управления энергией и временем воздействия лазерного излучения.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Лазер — это устройство, которое генерирует узкий и интенсивный пучок света. Он работает на принципе высокоэнергетического стимулированного излучения, что позволяет ему иметь множество применений. Лазеры используются в медицине для хирургических операций, удаления татуировок и лечения различных заболеваний. Также они широко применяются в науке и исследованиях, например, для измерения расстояний и спектрального анализа. В технике лазеры применяются для обработки материалов, включая резку, сварку и гравировку. Он также находит применение в коммуникационных системах, например, в оптическом волокне, где позволяет передавать большое количество информации на большие расстояния. 

Принцип работы и особенности использования

Процесс ЛУТ начинается с фокусировки лазерного излучения на поверхность материала. Лазерный луч имеет высокую энергию и малый диаметр, что позволяет сосредоточить тепловое воздействие на очень маленькую область. При поглощении лазерного излучения материал нагревается до высокой температуры, что вызывает его расширение и появление термического напряжения.

Применение ЛУТ в производстве смартфонов позволяет избежать использования алмазных кругов для вырезания экранов, что требует дополнительной обработки и создает швы и границы экрана. ЛУТ обеспечивает более точное и качественное разрушение материала, что позволяет получить гладкую поверхность экрана без необходимости последующей шлифовки.

Применение ЛУТ в морской инфраструктуре

ЛУТ нашел применение и в морской инфраструктуре. Например, использование лазерных установок на ледоколах позволяет снизить транспортные расходы по Севморпути и при разработке арктического шельфа. Управляемое термораскалывание позволяет эффективно разрушать лед, что упрощает процесс прокладки пути и обеспечивает безопасность судоходства.

В ноябре 2017 года на ледоколе «Диксон» начались морские испытания уникальной лазерной установки для разрушения льда, разработанной в Национальном центре лазерных систем и комплексов (НЦЛСК) «Астрофизика», входящем в холдинг «Швабе» госкорпорации «Ростех», совместно с учеными Арктического и антарктического НИИ Санкт-Петербурга.

Арктическое судоходство является одним из наиболее перспективных направлений развития морской инфраструктуры. С ростом глобального потепления и регрессией ледников на Северном полюсе работа в этом регионе становится все более доступной и привлекательной. С появлением новой технологии развитие арктического судоходства получает новый импульс.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Согласно проведенным экспериментам, технология ЛУТ может найти широкое применение в решении проблемы нефтяных загрязнений. С помощью этой технологии возможно удаление нефтяных пятен и загрязнений на поверхности воды, почве и других объектах с высокой эффективностью и безопасностью.

Внедрение ЛУТ в арктическом судоходстве открывает некоторые перспективы и преимущества:

1. Безопасность. Разрушение льда с помощью ЛУТ позволяет судам преодолевать преграды при минимальном риске для себя. Это значительно повышает безопасность судоходства и снижает вероятность возникновения аварийных ситуаций.
2. Экономия. Технология ЛУТ позволяет более эффективно и быстро прокладывать путь через лед, что уменьшает время путешествия и снижает затраты на транспортировку грузов. Это особенно важно в условиях арктической природы, где время окончания сезона открытого судоходства ограничено.
3. Грузоподъемность. Благодаря ЛУТ суда могут преодолевать более плотные и крупные ледяные покровы, что позволяет увеличить грузоподъемность судов и осуществлять перевозки более габаритных грузов.
4. Экологическая эффективность. Внедрение ЛУТ в арктическом судоходстве позволяет снизить негативное воздействие на окружающую среду. Эта технология исключает необходимость использования химических веществ или взрывных средств для разрушения льда, что уменьшает риск загрязнения водных ресурсов.
5. Расширение компетенций. Внедрение технологии ЛУТ требует развития и совершенствования высокотехнологичного оборудования и специализированных навыков у сотрудников. Это создает новые возможности для развития отрасли и подготовки профессионалов в сфере арктического судоходства.