Ученые разработали модель для предсказания параметров лазерного переноса металлов на стекло

Ученые ИТМО разработали физико-математическую модель для прогнозирования параметров лазерного осаждения металлов на прозрачную подложку. Инструмент не только детально моделирует весь физический процесс, но и предсказывает с точностью до 90% его ключевые параметры. Это открывает возможности для контролируемого создания металлических покрытий микронного разрешения на стекле, например, нестираемых защитных меток и декоративных элементов. Результаты исследования, поддержанного Российским научным фондом, были опубликованы в журнале International Journal of Heat and Mass Transfer.

Повысить функциональность обычного стекла можно с помощью дополнительного металлического слоя. Это позволяет создавать элементы электроники, а также маркировать и декорировать стеклянные изделия. Но высокая чувствительность стекла к перепадам температур и его низкая прочность часто затрудняют процесс.

Один из наиболее простых и гибких методов переноса металлов на стекло — лазерно-индуцированный обратный перенос (laser-induced backward transfer — LIBT). С помощью него можно создавать покрытия в микронном разрешении — на масштабах меньше толщины человеческого волоса. Интенсивный поток лазерного излучения подается на металлическую пластину, и под его действием материал разогревается до высоких температур и испаряется. Так образуется облако из взвеси паров, капель и мелких частиц металла в воздухе — парогазовый факел. Затем парогазовый факел «долетает» до расположенной на небольшом расстоянии прозрачной подложки (в нашем случае из стекла) и оседает на ней.