Noticias Actualidad en procesos industriales

Dele visibilidad a su trayectoria académica

Participe en la convocatoria de trabajos inéditos de Virtual Pro.

Publicar Ahora

2022-11-24Un equipo del CSIC visualiza en 3D la evolución temporal de la superficie del acero durante el procesado con láser

CSIC |El trabajo liderado por científicos del Instituto de Óptica aporta nuevas claves sobre el procesado de metales por láser de femtosegundos mediante esta técnica.

Un equipo del Instituto de Óptica del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IO-CSIC) ha estudiado los procesos generados en el acero bajo excitación mediante pulsos de láser ultracortos. Esta investigación, publicada en la revista Laser & Photonics Reviews, ha permitido a los científicos ver la evolución de la superficie en 3D en cuanto a su deformación y eliminación de material, un logro que aporta nuevas claves sobre esta técnica de procesado de metales empleada en la industria y la fabricación de materiales.

El procesado por láser ultracorto permite generar modificaciones extraordinarias en los metales, como cambiar el color, la forma en que se refleja la luz, su repulsión al agua y su resistencia al desgaste. También tiene aplicaciones médicas porque permite, por ejemplo, fabricar dispositivos que favorecen la adhesión celular y evitan el crecimiento bacteriano.

“El mecanizado de materiales con láser de nanosegundos es hoy en día una tecnología madura de alta precisión, que se aplica en la industria en numerosos procesos. Con la llegada del láser ultrarrápido de femtosegundos se ha producido un avance enorme, pudiendo tratar la superficie de un material sin que sufra mucho calentamiento, creando nítidos patrones o dibujos a escalas de nanómetros”, explica Jan Siegel, investigador del CSIC en el IO.

Sin embargo, para explotar del todo el potencial de esta tecnología y conseguir el diseño requerido en cada caso, es necesario un conocimiento detallado de los procesos de interacción entre el láser y la materia.

Microscopía con resolución de picosegundos

Los científicos han obtenido imágenes de la superficie del material en diferentes momentos después de la aplicación del pulso láser, y han logrado una resolución temporal ultrarrápida y una resolución espacial microscópica. Estos datos experimentales se han combinado con un modelo teórico desarrollado para obtener la estructura 3D de la evolución de un material excitado por el láser.

“Hemos estudiado de forma teórica y experimental los cambios sufridos por una muestra de acero tras aplicar un pulso láser. Hemos logrado identificar y determinar la dinámica de los sucesivos procesos de excitación de electrones, calentamiento, fusión, expansión de la superficie líquida y de evaporación de parte del metal, además de obtener una reconstrucción en 3D de las capas de material en expansión durante las diferentes etapas”, detalla Yasser Fuentes, primer autor del trabajo.

En el régimen de excitación fuerte, los investigadores han observado un calentamiento ultrarrápido de electrones durante el pulso, seguido directamente por la transferencia de energía a la red en unos pocos picosegundos, lo que lleva a la formación inicial de un material fundido caliente sin haber tenido tiempo de expandirse.

La información obtenida en este trabajo contribuirá a aumentar la precisión alcanzable y la riqueza de estructuras que se pueden obtener mediante el diseño de esquemas de deposición de energía pulsada.


Alda Ólafsson / CSIC Comunicación

Referencia científica: 

Yasser Fuentes-Edfuf, Mario Garcia-Lechuga, Javier Solis, Jan Siegel. Ultrafast Electron Dynamics and Optical Interference Tomography of Laser Excited Steel. Laser & Photonics Reviews. DOI:10.1002/lpor.202200511


CSIC
Autor
CSIC

El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) es una agencia estatal adscrita al Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Su objetivo fundamental es desarrollar y promover investigaciones en beneficio del progreso científico y tecnológico, para lo cual está abierta a la colaboración con entidades españolas y extranjeras. Según la clasificación SIR World Report 2012, es la mayor institución pública dedicada a la investigación en España, habiendo llegado a ser la novena del mundo en 2012, según el SIR World Report 2012: Global Ranking (elaborado por SCImago Institutions Rankings) 3​ y la 16ª en 2017.


2022-12-05
¿Cuánto ocupa el metaverso?

Si ya cuesta clasificar lo que se ha venido a llamar metaverso, mucho más difícil es ponerle un valor estimado o aspirar a saber el tamaño del metaverso en el mundo real. Una búsqueda rápida en Internet nos da la cifra de 22.790 millones de dólares como valor del mercado del metaverso en 2021. Pero ese número no explica el peso del metaverso, cuántas empresas están implicadas o cuántos servidores hay dedicados en este momento.

2022-12-04
La Fundación Descubre abre la convocatoria del registro de promotores de turismo científico

La entidad andaluza abre hasta el 31 de enero su catálogo de Promotores de Turismo Científico a nuevos miembros. Los diferentes agentes de divulgación científica, tanto del ámbito público como empresas privadas, podrán sumarse al proyecto, lo que les permitirá formar parte del primer directorio de este tipo del país, tener más visibilidad, establecer alianzas, compartir buenas prácticas y acceder a formación en su área.

2022-12-02
Modelos de lenguaje grande ayudan a descifrar notas clínicas

Los investigadores utilizaron un poderoso modelo de aprendizaje profundo para extraer datos importantes de los registros de salud electrónicos que podrían ayudar con la medicina personalizada.

2022-12-02
Elon Musk quiere implantar Neuralink en humanos en seis meses: es un objetivo bastante ambicioso

Neuralink es una empresa distinta, sobre todo si hablamos de Elon Musk. En los seis años desde su creación los avances han sido tímidos Sus avances han sido lentos, pero es que la propuesta es sorprendente: Neuralink quiere conectar mente y ordenador para asistir en cierto tipo de enfermedades. Musk dice estar preparado para dar el próximo paso.

2022-12-01
La inteligencia artificial consigue dominar Stratego, el juego de información imperfecta

La empresa DeepMind, propiedad Google, ha desarrollado un programa de IA que ha aprendido a jugar a Stratego por primera vez. Este juego plantea grandes desafíos debido a la cantidad de incertidumbre a la que se enfrenta el usuario, comparable al póker. Su dominio plantea nuevas posibilidades en aplicaciones como la gestión del tráfico.

2022-12-02
UNAL lidera desarrollos tecnológicos e innovación para las regiones

El Laboratorio de Innovación, Creatividad y Nuevas Tecnologías (LAB101) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), en alianza con la Comisión de Regulación de Comunicaciones (CRC), desarrollaron “Compara y decide”, el primer portal del país que permite comparar planes y paquetes de servicios móviles y fijos, y también la iniciativa “Aulas de innovación para las regiones”.