Традиционно, возможности по сварке двух компонентов сводятся к работе с материалами, имеющими схожие химические свойства. Поэтому, например, даже соединить сталь и алюминий уже связано с большими сложностями. Они требуют разных температур для сварки и расширяются по-разному в ответ на нагревание.
Однако буквально на днях ученые одного из университетов в Шотландии объявили о прорывном методе, с помощью которого можно будет производить сварку таких разных материалов как металл и стекло. Сварка работает на основе сверхбыстрых лазерных импульсов.
Сейчас распространенной практикой соединения металлических и стеклянных деталей служит клей, но использовать его не всегда удобно, а надежность оставляет желать лучшего.
Новая технология работает на оптических материалах, таких как кварц, боросиликатное стекло и сапфир, которые теперь можно будет соединить путем сварки с такими металлами как алюминий, нержавеющая сталь и титан. Ключевым методом воздействия служит инфракрасный лазер, который излучает импульсы с частотой в несколько пикосекунд (физ. единица измерения времени, равная одной триллионной доле (10−12) секунды).
Металлические и стеклянные детали будущего изделия помещаются очень близко друг к другу, и луч лазера направляется сквозь оптический материал, чтобы обеспечить очень узкую точку воздействия на стыке между двумя материалами. Таким способом удалось достичь пиковой мощности воздействия в один мегаватт на площади в несколько микрон. Такое воздействие создает микроплазму, которая служит своего рода источником плавления внутри материала, который оказывается вокруг неё. Результаты сварки тестировались при температуре от -50° C to 90° C и показали высокую степень сохранности, не отреагировав на критические перепады температуры.
Сейчас команда инженеров работает над разработкой системы управления лазером и обещает в скором времени подготовить прототип для коммерческого использования.