Лазерное воздействие как способ придания заданных функциональных свойств поверхности металлов (промежуточный, этап 1)

Настоящий проект посвящен разработке методов и технологий лазерной функционализации поверхности металлических изделий с целью придания приповерхностному слою заданных оптических, физико-химических (многоуровневый рельеф, структурно-химический состав, микротвердость, смачиваемось, коррозионная стойкость), биологических (биосовместимость, антибактериальность, защита от микроорганизмов в водной среде) и других свойств. Реализуемый проект направлен на поиск взаимосвязи физико-химических и эксплуатационных свойств поверхности металлов после импульсного лазерного воздействия. Целью данного отчетного периода является исследование взаимосвязи лазерно-индуцированного рельефа и структурно-химического состава поверхности металлов с их функциональными свойствами: оптическими, смачиваемостью, микротвердостью и биосовместимостью и разработке лазерных методов функционализации поверхности металлов. Можно выделить следующие основные научные результаты работы: описаны механизмы и закономерности возникновения точек ветвления ЛИППС при лазерной записи защитных голограмм на поверхности металлов и на их основе предложен алгоритм создания неклонируемых защитных меток; разработан метод формирования зонной структуры с различным углом смачивания, реализующий автономное движение капли по различным траекториям; разработан метод повышения микротвёрдости приповерхностного слоя титана путем лазерной наплавки графитосодержащих слоёв; показано влияние лазерно-индуцированного биомиметического рельефа на пролиферацию стволовых клеток. Исследования в рамках данного проекта посвящены разработке методов лазерной функционализации поверхности металлов, которые будут востребованы в различных сферах: от металлургии, кораблестроения и приборостроения до космических исследований, медицины и искусства. Реализация данного проекта поможет восполнить отсутствие в нашей стране достаточно широкого круга прецизионных, эффективных, высокопроизводительных и полностью отечественных методов и средств формирования разнообразных функциональных покрытий на металлах, и перестройки их свойств – оптических, химических (коррозионных), смачиваемости, бактерицидности, биосовместимости и других.