Quale laser sta alimentando il lavoro di precisione di nuova generazione nella ricerca e nell’industria? Scopri il laser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hz​

Se hai mai parlato con scienziati che lavorano sulla scienza dei materiali o con ingegneri nella produzione di precisione, sai una cosa: sono sempre alla ricerca di laser migliori. I laser normali non hanno abbastanza potenza per tagliare materiali resistenti, non riescono a raggiungere la giusta lunghezza d’onda per interagire con sostanze specifiche o si attivano troppo lentamente per tenere il passo con i flussi di lavoro industriali. È un gioco di destrezza costante, fino ad ora. Ultimamente, sia i laboratori che le fabbriche parlano di un nuovo laser che soddisfa tutte le esigenze. Si chiama ilLaser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hze sta cambiando il modo in cui ricercatori e ingegneri affrontano i loro compiti più impegnativi. Ma cosa distingue questo laser dalle decine di altri presenti sul mercato? Immergiamoci.

La dottoressa Elena Márquez, scienziata dei materiali presso un importante laboratorio di ricerca, mi ha detto: "Abbiamo cercato di studiare la struttura dei polimeri biodegradabili per mesi, ma il nostro vecchio laser da 1064 nm scioglierebbe i campioni prima che potessimo ottenere dati chiari. Il laser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hz? Interagisce con i polimeri senza scomporli. Ora possiamo vedere la struttura molecolare in dettaglio, qualcosa che non potevamo fare prima. Si è aperto una linea di ricerca completamente nuova per noi.

La dottoressa Elena Márquez, scienziata dei materiali presso un importante laboratorio di ricerca, mi ha detto: "Abbiamo cercato di studiare la struttura dei polimeri biodegradabili per mesi, ma il nostro vecchio laser da 1064 nm scioglierebbe i campioni prima che potessimo ottenere dati chiari. Il laser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hz? Interagisce con i polimeri senza scomporli. Ora possiamo vedere la struttura molecolare in dettaglio, qualcosa che non potevamo fare prima. Si è aperto una linea di ricerca completamente nuova per noi.

Il prossimo: la produzione di energia, 80 mJ (millijoule). Per le attività industriali come la perforazione laser o il taglio di precisione, l'energia è importante: è necessaria una potenza sufficiente per portare a termine il lavoro, ma non così tanta da rovinare il materiale. La maggior parte dei laser di questa categoria raggiungono una potenza massima di 50 mJ, il che significa che richiedono più passaggi per tagliare metalli spessi o compositi. ILLaser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hzeroga 80 mJ per impulso, ovvero il 60% di energia in più rispetto ai suoi concorrenti. Ciò si traduce in un lavoro più veloce e risultati più puliti.

Il mese scorso ho visitato una fabbrica di componenti aerospaziali dove usano questo laser per praticare piccoli fori nelle parti in titanio. Il direttore della fabbrica, Raj Patel, mi ha mostrato la differenza: "Con il nostro vecchio laser da 50 mJ, praticare un foro da 0,1 mm nel titanio richiedeva tre passaggi e spesso si formavano bave attorno al bordo che richiedevano una lucidatura extra. Con il laser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hz, lo facciamo in un unico passaggio: senza sbavature, senza lavoro aggiuntivo. Il nostro tempo di produzione per queste parti è diminuito del 40% e la qualità è decisamente migliore. "

Poi c'è la frequenza di ripetizione: 20 Hz (hertz), il che significa che emette 20 impulsi al secondo. La velocità è fondamentale sia nella ricerca che nell’industria: se un laser si attiva troppo lentamente, gli esperimenti si trascinano e le linee di produzione si arrestano. Molti laser ad alta energia sparano solo a 10 Hz o meno, il che rappresenta un collo di bottiglia. La frequenza di 20 Hz del laser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hz mantiene le cose in movimento senza sacrificare la precisione.

Il dottor Marquez ha spiegato perché questo è importante per la ricerca: "Quando eseguiamo esperimenti che richiedono centinaia di impulsi laser, un laser a 10 Hz impiegherebbe il doppio del tempo di questo. Con 20 Hz, possiamo eseguire più test in un giorno, il che significa che possiamo iterare la nostra ricerca più velocemente. Non si tratta solo di risparmiare tempo, ma di accelerare la scoperta."

Un'altra caratteristica fondamentale è la tecnologia OPO (oscillatore ottico parametrico). I laser OPO sono flessibili: possono regolare leggermente la loro lunghezza d’onda per soddisfare esigenze specifiche, il che rappresenta un grande vantaggio rispetto ai laser a lunghezza d’onda fissa. Il laser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hz può modificare la sua lunghezza d'onda tra 1550 nm e 1590 nm, rendendolo versatile per diverse attività. Ad esempio, un laboratorio farmaceutico potrebbe utilizzare 1560 nm per analizzare i composti farmaceutici, mentre una fabbrica tessile utilizza 1580 nm per tagliare i tessuti sintetici.

Sarah Chen, un tecnico laser presso un'azienda di dispositivi medici, ha dichiarato: "Lavoriamo su qualsiasi cosa, dagli strumenti chirurgici ai sensori impiantabili, ognuno di essi necessita di una lunghezza d'onda diversa. Prima dovevamo passare da un laser all'altro. Ora, regoliamo semplicemente il laser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hz e continuiamo ad andare avanti. Ci ha fatto risparmiare spazio in laboratorio ed ha eliminato il tempo sprecato nel cambiare attrezzatura".

La durabilità è un'altra vittoria. I laser sono costosi, quindi i laboratori e le fabbriche hanno bisogno che durino. Il laser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hz ha una cavità ottica sigillata che impedisce l'ingresso di polvere e umidità, due grandi nemici delle prestazioni del laser. Utilizza inoltre componenti di alta qualità, come un vetro zaffiro per la modellatura del fascio, che resiste all'usura. Raj Patel mi ha detto: "Abbiamo fatto funzionare questo laser 8 ore al giorno, 5 giorni alla settimana, per sei mesi. Non abbiamo avuto un solo problema: nessuna perdita di potenza, nessun disallineamento. Il nostro vecchio laser necessitava di manutenzione ogni due mesi; questo continua a funzionare. "

Al momento, il laser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hz viene utilizzato in alcuni dei campi più all’avanguardia. Un laboratorio di energia rinnovabile lo utilizza per studiare la struttura dei materiali dei pannelli solari, sperando di migliorarne l’efficienza. Un produttore automobilistico lo utilizza per tagliare compositi leggeri e ad alta resistenza per i telai dei veicoli elettrici. Anche un laboratorio forense lo utilizza per analizzare tracce di tracce: la sua delicata lunghezza d'onda non distrugge i campioni, il che è fondamentale per le indagini.

Anche l’azienda dietro il laser non si ferma qui. Stanno lavorando su una versione ad energia più elevata (100 mJ) per attività industriali pesanti, come il taglio di lastre di acciaio spesse. Stanno inoltre aggiungendo una funzionalità di controllo wireless, in modo che i tecnici possano regolare le impostazioni da un tablet, senza bisogno di stare accanto al laser. "Vogliamo che questo laser sia il più versatile possibile", ha affermato un ingegnere senior dell'azienda. "Che tu sia un ricercatore in un laboratorio o un lavoratore in una fabbrica, vogliamo che soddisfi le tue esigenze. Il laser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hz è un punto di partenza, non la fine."

In fin dei conti, questo laser non è solo uno strumento: è una soluzione alle maggiori frustrazioni nel lavoro basato sul laser. Ha la giusta lunghezza d'onda per compiti delicati, energia sufficiente per lavori pesanti e la velocità per stare al passo con la domanda. È flessibile, durevole e progettato per facilitare la ricerca e la produzione. Per chiunque abbia mai avuto problemi con un laser troppo debole, troppo lento o troppo rigido, il laser OPO da 1570 nm 80 mJ 20 Hz rappresenta un punto di svolta. Non si tratta solo di far avanzare la tecnologia: si tratta di aiutare le persone a svolgere il proprio lavoro al meglio, più velocemente e meglio. E in un mondo in cui l’innovazione non aspetta nessuno, è esattamente ciò di cui abbiamo bisogno.