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鐘敏霖、李焱：激光增材制造和超快激光微納制造是未來熱點(diǎn) 2019.03.08
激光制造領(lǐng)域歷經(jīng)多年的研究發(fā)展,涵蓋了以激光表面工程、激光焊接、激光切割、激光增材制造等為代表的宏觀制造技術(shù),以激光精密切割、激光精密鉆孔、激光燒蝕等為代表的激光微加工技術(shù),和以飛秒激光直寫、雙光子聚合、干涉光刻、激光誘導(dǎo)表面納米結(jié)構(gòu)等為代表的激光微納制造技術(shù)等廣泛的研究領(lǐng)域,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。
在上述眾多的研究方向中,激光增材制造和超快激光微納制造無疑是當(dāng)前和今后一段時間的兩個研究熱點(diǎn)。作為宏觀制造和微納制造的典型,已經(jīng)眾望所歸地被列入“增材制造和激光制造”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,將獲得約十八億國家科研經(jīng)費(fèi)的大力支持,今后的研究發(fā)展十分看好、令人期待。
人類毫無疑問進(jìn)入了納米世界,納米尺度的表面效應(yīng)、小尺度效應(yīng)、量子效應(yīng)等引發(fā)了許多神奇的功能,賦予了現(xiàn)有宏觀尺度材料所不具備的一系列優(yōu)異性能,這是 “Small is beautiful”的原因所在。進(jìn)入納米世界有許多途徑,其中超快激光應(yīng)該是以“自上而下”物理方法獲得納米結(jié)構(gòu)的非常給力和有效的方法。
超快激光微納制造近年發(fā)展非常迅速,成為通過激光手段制備納米結(jié)構(gòu)的熱門方向。超快激光一般是指脈沖寬度短于10ps的皮秒和飛秒激光,超快激光的脈沖寬度極窄、能量密度極高、與材料作用的時間極短,會產(chǎn)生與常規(guī)激光加工幾乎完全不同的機(jī)理,能夠?qū)崿F(xiàn)亞微米與納米級制造、超高精度制造和全材料制造。
清華大學(xué)鐘敏霖教授、北京大學(xué)李焱教授將蒞臨光電子?中國博覽會（PHOTONICS CHINA EXPO），2017年6月6-8日在北京?中國國際展覽中心（新館）召開，坐落于北京順義天竺空港城商務(wù)區(qū)。
敬請關(guān)注第九屆光電子?中國博覽會（PHOTONICS CHINA EXPO）官方網(wǎng)站（http://www.01088889999.cn/）、官方微信公眾號（CIPEguangdianzhan）、官方微博（微博名字：國際光電展覽會官網(wǎng)），在第一時間把握最新最熱門的資訊動態(tài)。
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在上述眾多的研究方向中,激光增材制造和超快激光微納制造無疑是當(dāng)前和今后一段時間的兩個研究熱點(diǎn)。作為宏觀制造和微納制造的典型,已經(jīng)眾望所歸地被列入“增材制造和激光制造”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,將獲得約十八億國家科研經(jīng)費(fèi)的大力支持,今后的研究發(fā)展十分看好、令人期待。
增材制造技術(shù)之一:3D打印
(圖片來源于Vanderbilt University:research news)
一位從事激光增材制造研究的知名美國專家曾說:“Large is useful,small is beautiful?！彼傅氖窃霾闹圃焓呛苡杏玫?微納制造看起來是很吸引人的。如果我們能夠使 useful 的激光增材制造 beautiful,以及使 beautiful 的激光微納制造 useful,則是一種理想狀態(tài),也應(yīng)該是國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃追求的目標(biāo)吧。人類毫無疑問進(jìn)入了納米世界,納米尺度的表面效應(yīng)、小尺度效應(yīng)、量子效應(yīng)等引發(fā)了許多神奇的功能,賦予了現(xiàn)有宏觀尺度材料所不具備的一系列優(yōu)異性能,這是 “Small is beautiful”的原因所在。進(jìn)入納米世界有許多途徑,其中超快激光應(yīng)該是以“自上而下”物理方法獲得納米結(jié)構(gòu)的非常給力和有效的方法。
超快激光微納制造近年發(fā)展非常迅速,成為通過激光手段制備納米結(jié)構(gòu)的熱門方向。超快激光一般是指脈沖寬度短于10ps的皮秒和飛秒激光,超快激光的脈沖寬度極窄、能量密度極高、與材料作用的時間極短,會產(chǎn)生與常規(guī)激光加工幾乎完全不同的機(jī)理,能夠?qū)崿F(xiàn)亞微米與納米級制造、超高精度制造和全材料制造。
飛秒激光直寫技術(shù)制造微米尺度牛
(圖片來源于CytoFluidix)
超快激光提供了前所未有的極端制造與精密制造效果,大大拓展了激光加工的潛力和應(yīng)用范圍。尤其是近年來以數(shù)百飛秒至亞皮秒脈沖寬度、數(shù)百kHz至MHz高重復(fù)頻率以及數(shù)十瓦乃至上百瓦高平均功率為典型特征的新一代超快激光的發(fā)展迅速,有望解決加工質(zhì)量、加工精度與加工效率之間的固有矛盾,迎來新的學(xué)術(shù)研究和發(fā)展機(jī)遇。清華大學(xué)鐘敏霖教授、北京大學(xué)李焱教授將蒞臨光電子?中國博覽會（PHOTONICS CHINA EXPO），2017年6月6-8日在北京?中國國際展覽中心（新館）召開，坐落于北京順義天竺空港城商務(wù)區(qū)。
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