Ученые из лаборатории фотоники и микрофлюидики Тюменского госуниверситета (ТюмГУ) и университета Лафборо (Великобритания) разработали метод удаления микрро- и наноразмерных частиц с рабочих поверхностей различных материалов с помощью техники лазерной абляции, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу ТюмГУ.

Чтобы сделать поверхности при проведении экспериментов и исследований абсолютно чистыми, часто применяют метод лазерной абляции, или удаления мельчайших частиц вещества с поверхности лазерным импульсом. При низкой мощности лазера вещество испаряется или сублимируется в виде свободных молекул, атомов и ионов над облучаемой поверхностью. Это метод применяется для тонкой технической обработки поверхностей, для получения тонких пленок, в том числе новых материалов, в нанотехнологиях.

Но возможности этого подхода могут быть ограничены, поскольку из-за мощных световых импульсов зачастую происходит разрушение самой очищаемой поверхности.

«Удаление частиц микро- и наноразмеров с рабочих поверхностей - важная научная и техническая задача. Часто такие поверхности находятся в труднодоступных местах, а также чувствительны к механическому, химическому и тепловому воздействию, и потому требуют особых методов очистки. Например, обычный обдув струей воздуха может превратить частицы пыли на оптических элементах просто в настоящий абразивный материал, - приводятся в сообщении слова руководителя проекта с российской стороны, доцента кафедры радиофизики Тюменского госуниверситета Натальи Ивановой.

Российские и британские ученые в своей новой работе придумали, как избежать этих недостатков. На загрязненную частицами поверхность они наносили тонкий слой смачивающей жидкости (гексадекана). Следующим этапом было воздействие на поверхность сфокусированного излучения лазера. Излучение вызывало разбегание жидкости из места падения луча, при этом возникающие в жидкости течения подхватывали с поверхности мельчайшие частицы загрязнений и уносили их из нагреваемой зоны.

Важным в новом методе является также то, что максимальная температура нагрева поверхности не превышала 80 градусов Цельсия: это позволит использовать метод для неразрушающей очистки деликатных термочувствительных поверхностей.

Как полагают исследовании, разработка может быть полезна для очистки различных оптических компонентов приборов, в том числе и в условиях невесомости, в частности, на борту летательных аппаратов.

«Предложенный метод был протестирован для различных комбинаций частиц (полимерные, тальк, керамические) размерами от 1 до 100 микрометров и подложек (стекло, пластик, карболит), при этом эффективность очистки в большинстве случаев достигала 95%», - приводится в сообщении цитата из пресс- релиза. Также отмечается, что исследование ведется в рамках проекта Европейского космического агентства (ESA) «Разработка методов удаления наночастиц с поверхностей произвольной текстуры для экспериментальных приложений в условиях микрогравитации».