Антикоррозионный лазер для ВМС США
09-12-2019 Coatings Today 117

Команда инженеров под руководством профессора Йонгфенга Лу из Университета Небраски-Линкольна (Линкольн, Небраска, США) планирует начать испытания прототипа лазерной системы, предотвращающей и устраняющей коррозию на кораблях с алюминиевыми корпусами. Лазер профессора Лу нагревает заданный участок алюминия, упрочняя микроскопические границы вокруг наночастиц.

 

Профессор Йонгфенг Лу  (слева) и аспирант Лей Лиу (справа) из Университета Небраски-Линкольна позируют с портативным лазером, спроектированным Лу, который предназначен для предотвращения и устранения коррозии на кораблях с алюминиевыми корпусами. Фото предоставлено Алиссой Амен из компании NUtech Ventures.

 

Лу, авторитетный профессор университета Небраски в области электротехники и компьютерной инженерии, получил поддержку от управления научно-исследовательских работ ВМС США для разработки антикоррозионного лазера. После нескольких месяцев разработок, которые привели к тому, что лазер стал более компактным, а также более простым и безопасным в использовании, команда профессора Лу выиграла тендер на проведение испытаний лазера на борту настоящего корабля ВМС, которые начнутся осенью.

"Мы мечтаем создать верфь на борту корабля", - говорит Лу. "Предстоящие испытания продемонстрируют нашу технологию на финальном этапе. Мы хотим увидеть, как наука способствует техническому прогрессу и привносит нечто новое и ценное в реальный мир".

В конструкцию были внесены некоторые усовершенствования, чтобы сделать лазер пригодным для использования на корабле. Во-первых, лазер генерирует луч внутри волоконного шнура, что повышает его эффективность вне контролируемых условий лаборатории. Во-вторых, лазер достаточно легкий, чтобы его можно было установить на штатив для камеры и управлять им с помощью небольшого пульта.

"Мы хотим, чтобы наш лазер работал во время эксплуатации корабля, поскольку это экономит время и деньги", - говорит Лу. "Это также означает, что наша система будет очень легкой, в чем другие методы ей проигрывают".

К тому же, операционная система лазера на микросхемах проста в эксплуатации и содержит около 30 предустановленных программ, которые контролируют длину волны, мощность, частоту и другие параметры лазера. Таким образом, по словам Лу, команда хотела "облегчить работу пользователя", сделав систему "проще мобильного телефона".

Хотя алюминиевые судна достаточно прочные, они подвержены образованию трещин под воздействием соленой воды и солнца в течение продолжительного времени. В таких ситуациях корабли приходится возвращать на верфи для ремонта, что требует существенных финансовых затрат и трудовых ресурсов.

"Эта технология [лазерной системы] потенциально может сэкономить миллионы долларов для ВМС, которые стоило бы время на верфи, а также потерянное время в море", - говорит Айран Перез, координатор научно-исследовательских программ в области коррозии в Управлении научно-исследовательских работ ВМС. "По мере расширения флота судов с алюминиевыми корпусами данная технология будет становиться все более важной".

Патент на антикоррозионный лазер Лу был оформлен через компанию NUtech Ventures, партнера университета по реализации технологий. В работе лаборатории профессора Лу также помогают учащиеся, начиная с учеником старшей школы, которые занимаются непосредственно лазерами и обучаются методам изменения свойств поверхностей на наноуровне.