Stavíme „Superlasery pro skutečný svět“. Nabízíme inovativní laserové technologie a řešení, efektivní aplikace v průmyslu, a přitom neustále posouváme hranice laserových technologií tak, aby byly přínosem pro českou i evropskou ekonomiku, stejně tak, aby je bylo možné aplikovat na Zemi i ve Vesmíru.
Ke konci loňského roku jsme představili naši novou vizi a misi platnou pro další dekádu. S tím souvisí i celková revize našich plánů, strategií a cílů pro toto období.
S ohledem na dynamický trend vývoje nových technologií včetně uplatnitelnosti laserových aplikací, jsme se rozhodli definovat pět ambiciózních aplikačních oblastí, ve kterých budou hrát laserové technologie zásadní roli a zároveň navazují i na stávající strategické cíle, vizi a misi.
- Pokročilé laserové zpracování a výrobní technologie
- Laserové technologie ve vesmíru
- Chytrá a bezpečná řešení pro laserové systémy a aplikace
- Laserová nanotechnologie
- Laserové technologie pro kompaktní zdroje částic a záření
Každá oblast bude v blízké budoucnosti blíže představena jejím odborným garantem, takže níže uvádíme jen stručný přehled obsahu vybraných oblastí.
Pokročilé laserové zpracování a výrobní technologie souvisí s využitím špičkových laserů spolu s vyspělou senzorikou, zpětnovazebním řízením a strojovým učením. Jedná se například o funkcionalizaci povrchů pomocí mikro a nanostruktur, zvyšováním odolnosti kovových součástí a výrobou součástí hybridními technologiemi apod. Funkcionalizace znamená ovlivňování povrchových vlastností, například frikce nebo biokompatibility, pomocí jasně definovaných struktur. Dále se jedná o prodloužení životnosti a zvýšení bezpečnosti kritických součástí kontrolovaným zbytkových povrchových napětí. Z pohledu technologií mluvíme o využití LSP (Laser Shock Peening), LMM (Laser Micromachining) a LIDT (Laser Induced Damage Treshold). Tyto technologie je možné aplikovat v kombinaci s vývojem laserového svařování, navařování nebo 3D tisku. Odborným garantem této oblasti je Jan Brajer, vedoucí oddělení Průmyslových aplikací laserů.
„Všechny zmíněné oblasti naznačují užší spolupráci Centra HiLASE s dalšími laserovými pracovišti a partnery ze synergických oborů, a to jak lokálně, tak i na mezinárodní úrovni,“ říká Tomáš Mocek, vedoucí Centra HiLASE a pokračuje, „Velkou výzvou je oblast zaměřená na aplikace laserů ve vesmíru, která se dotýká nejen výzkumu a vývoje laserových zdrojů určených přímo pro vesmírné užití, ale také zapojení špičkových optických technologií a elektroniky pro extrémní podmínky a samozřejmě i umělé inteligence. Uvažujeme o využití pevnolátkových a vláknových laserů, které dnes díky účinnému buzení polovodičovými lasery dosahují velmi vysoké optické účinnosti v celém spektru délek emitovaných pulsů od fs po kontinuální záření. Dokáží mít špičkový výkon desítek gigawatt při malých rozměrech, vysoce kvalitní svazek fokusovatelný do mikrometrových rozměrů, vysokou časovou stabilitu a vysokou energii v pulsu. V budoucnu tuto oblast představí detailněji její garant, vedoucí oddělení Vývoje pokročilých laserů, Martin Smrž.“
Jakub Horáček, vedoucí oddělení Inženýrská a technická podpora, je odborným garantem tzv. 3S oblasti (zkratka pro Smart & Safe Solutions) tj. Chytrá a bezpečná řešení pro laserové systémy a aplikace. Mezi hlavní směry této oblasti patří například řízení v reálném čase, které je zaměřeno na robustní automatizaci, strojové vidění, vývoj robustních senzorů a robustní elektroniky všeobecně. Prvky umělé inteligence, jako např. autonomní nastavování laseru a optimalizace procesu mikroobrábění. Automatické aktivní zarovnávání a stabilizace laserového svazku. Dále laserovou bezpečnost, a to jak testování materiálů a bezpečnostních prvků (jako ochranné brýle), ale i laserová školení, vývoj laserů třídy 1, posouzení rizik, tak i vlastní vývoj bezpečnostních prvků, jako jsou např. laserové závěrky. Dále je to zaměření na spolehlivost optických komponent, predikce poškození a v neposlední řadě i řízení procesu laserového opracování za účelem se rychleji přizpůsobovat novým dílcům a tvarům s dostatečnou přesností a opakovatelností. Jednoduše řečeno, 3S se soustřeďují na implementaci technologií a postupů s fokusem na zajištění bezpečnosti pracovníků a zařízení souběžně s maximalizací efektivity využití účinnosti laserových systémů, potřebných zařízení a ostatních technologií, zvýšení produktivity a snížení ekonomické náročnosti.
„Naše ambice být jedním z respektovaných lídrů v aplikacích výkonových laserů s sebou nese i roli inovátora v oblasti laserových technologií. Souvisí to i s úhlem pohledu a vyhledáváním nových aplikačních směrů. Když máte dostatek odvahy, know-how, znalosti a zkušenosti z oboru, skvělý tým HiLASIÁNŮ, fungující infrastrukturu a spolehlivé partnery, pak je možné téměř všechno… Před deseti lety by mě ani nenapadlo, že díky spolupráci s brněnskou společností TRL Space Systems bude již příští rok na oběžnou dráhu poslán největší komerční satelit v historii Česka – TROLL, kde bude testována klíčová součást zařízení LiDAR vyvíjeného právě u nás v HiLASE. Do roku 2030 by se pak měla vydat na oběžnou dráhu Měsíce sonda LUGO (Lunar Geology Orbiter) jehož součástí snad bude i náš unikátní LiDAR pro dálkový průzkum jeskynního systému na Měsíci,“ předpovídá Tomáš Mocek.
Představení oblastí Laserová nanotechnologie a Laserové technologie pro kompaktní zdroje částic a záření se budeme věnovat v další části Představení nových aplikačních oblastí.