吴东:降低成本提高稳定性 超快激光微纳加工将会发展得更快

来源:激光制造商情    关键词:超快激光,超快激光微纳加工,    发布时间:2018-09-26

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采访对象:中国科学技术大学 吴东教授
 
 
1. 吴教授您好,感谢您接受我们的采访,知道您是从事关于超快激光的科研工作,具体是关于什么方面?
答:2014年,我从日本回国,现在在中国科学技术大学工作,从博士期间开始一直在做超快激光微纳加工方面的研究,我们做的是微米、纳米量级的,比如微光学实验、微机械、仿生功能表面结构等。
 
与传统加工相比,微纳加工精度更高,举个较典型的例子:超快激光微纳加工可以在头发丝上刻字,并且可以实现在头发上做微结构,但是传统的加工就难以实现,这也是我们做技术前沿研究的一个主要特点。
 
激光微纳制造技术跨越了毫米、微米和纳米多个尺度,成为举足轻重的先进制造核心技术,必将在“中国制造2025”进程中发挥不可缺少的作用。
 
2. 超快激光是一个科研热点,也吸引了许多科研工作者加入,那么是不是意味着其它激光加工技术研发基本完成?
社会在不断的前进,科学技术也持续不断的在精进,比如日常用的手机,经过十几年的发展,不仅更新得特别快,而且一代比一代先进,技术研发永远都在前进,超快激光微纳加工也不例外。
 
这些年超快激光微纳加工发展的比较迅速,它有自己独特的特点,举个例子:我们平面手机的触摸接口,摄像头,它使用的是蓝宝石,因为它的硬度非常的坚硬,普通传统激光加工技术是无法实现切割的,如今可以用超快激光来切割,切割质量效果非常好,这也是超快激光的优势。但这并不代表传统的激光加工技术过时了,不需要开发了,比如在焊接、熔覆的时候,还是要根据具体的需求去开发工艺,另外还要做一些新材料的激光加工可行性应用研究。所以说传统激光加工和超快微纳加工各有所长,各有所短!
 
3. 您认为现在超快激光技术研发是不是已经成熟,只等商业化的加工应用开展?
超快激光从1990年代中开始应用加工到现在,至今有将近20年的历史,而真正商业化还不到10年。超快激光前10年主要是在科研前沿探索,在科研院所运营之后,才逐渐开始进行商业化,目前科研院所、公司企业还在不断的进行研发,现在的技术只能说更加先进,商业化应用也更加广泛。
 
这些年,超快激光随着成本的降低,得到了广泛应用,从而得到了更好的发展。比如:以前苹果手机飞秒激光是用不上的,但现在能用得上,是因为现在我们对产品的要求越来越高,自然而然的对加工技术的要求也越来越高,包括现在激光在医疗方面也是逐步在应用。
 
4. 这次您的讲题是关于生物医疗方面,大众知道的超快激光可用于近视眼治疗,那么还会有哪些领域呢?
激光近视治疗手术是最早的,为什么呢?刚开始飞秒激光器非常贵,在5年前或者10年前,运用在工业上面是非常少的,但很早就运用在近视手术上面,比如现在一次近视手术大概是2万元,现在基本上好的医院都可以做这个手术,从以前的准分子近视手术到半飞秒激光手术,再到现在的全飞秒激光近视手术,现在做一只眼睛近视手术可能很快就搞定了,而且目前的价格是许多人可以承受得起了。
 
现在在消费电子类产品,使用超快激光是越来越多,除此之外,还有医疗器械,包括现在的一些心血管支架应用上面也很多,另外还有激光微纳加工一些微结构将来应用于生物,或者在医疗上面间接的应用也是很多的。
 
5. 超快激光加工给生物医学技术的研究带来了新的机遇和活力?
 
以前做近视手术的时候,需要先用刀片把眼睛角膜切开,然后再用紫外光去打,这种手术是非常危险的,而且手术失败的几率也相对高,但现在用飞秒激光做手术不需要切开眼角膜,可以降低风险,造福人类。
 
在经济领域也是一样,比如我们用的手机的的摄像头,我们用飞秒激光来切,部件的使用寿命就会长很多,这也是给研究方面带来新的机遇,我相信以后会应用更多的领域。
 
6. 在去年至今,多家国内本土企业开始量产超快激光器,您认为我国超快激光下一步的发展趋势是什么?
答:阻碍超快激光微纳加工发展的主要因素一个是价格问题,另一个是稳定性问题。为什么超快激光在近10年才开始工业应用呢?主要是因为它的成本非常高。近年来,超快激光微纳加工市场应用越来越多,它的成本也随之下降得较快。这些年除了医疗,超快激光微纳加工在消费电子方面也运用的非常多。
 
超快激光的发展趋势,第一考虑仍然是成本,成本还需继续降低,它的应用还将会更广泛,包括将来可以运用于普通的打标,普通的雕刻,甚至应用到3D打印中,都可以应用,那么运用的前提是它的价格必须降下来。另外一个是稳定性问题,超快激光相对于纳秒,稳定性不足,或者说使用性比他们要“娇贵”一些,如果将来稳定性提升得更好,它的使用率会变得更高。
 
这些年,随着超快激光应用的普及,国内也有越来越多的公司开始尝试做超快激光器。说到关键技术和难题,超快激光是应用在高附加值精细加工领域,所以最关键的还是可靠性和稳定性。其次就是目前超快激光器的价格还是比较昂贵的,也限制了应用的普及,随着成本、价格降低,相信普及率会逐渐提高,超快激光微纳加工从而得到更好地发展。