Разработка новых технологий и аппаратных средств лазерной микрообработки и гибридного послойного формообразования с заданными фазовыми и структурными свойствами. Оптимизация характеристик лазерных гравиметров с использованием гибридных технологий.

Цель проекта изучение и разработка новых методов прецизионного гибридного формообразования на базе 4D технологий и программно-аппаратных средств синтеза изделий методом послойного нанесения гетерогенных ультрадисперсных нано композиций металлов и керамик с микронным пространственным разрешением, последующей лазерной модификацией, технологий лазерной фемтосекундной микрообработки, нано-структурной модификации поверхности, ориентированных на создания композитных материалов с новыми свойствами, создания объектов со сложной микроструктурой, заданными свойствами по пористости, объёмной проводимости. Развитие методов контроля геометрических и физических параметров синтезируемых изделий. Разработка программно-аппаратных средств управления технологическим процессом формообразования для гибридных многоканальных систем. Разработка программно аппаратных средств адаптивной настройки параметров гибридного формообразования, используя данные встроенных датчиков и методы искусственного интеллекта. Используя технологии гибридного послойного лазерного формообразования, оптимизировать характеристики вспомогательных систем абсолютных баллистических гравиметров. Известно, что в настоящее время уделяется особое внимание проблемам разработки материалов с новыми свойствами и изделий на их основе, поскольку они служат базовым элементом для создания новейших образцов гражданской и военной техники. Одним из способов синтеза таких материалов является послойный 4D синтез объединяющий в одном процессе разные исходные материалы и технологии. Мы планируем разработать технологии и аппаратно-программные средства для послойного синтеза материалов методом послойного нанесения на различные подложки гетерогенных ультрадисперсных нанокомпозиций металлов и керамик различных для разных слоёв с лазерной модификацией слоя с пространственным разрешением на уровне микрон. Кроме того, получение новых свойств поверхности металлических материалов планируется путем наномодификации и микроструктурирования с заданными геометрическими характеристиками фемтосекундными импульсами с разными распределениями в фокусе лазерного пучка большой мощности. Объединение прецизионных систем сканирования лазерного пучка, технологий 4D синтеза и микрообработки с субмикронным разрешением существенно расширяет возможности получения новых возможностей, например, при создания миниатюрных топливных элементов, элементов микромеханики, фотоники. Для обеспечения качества и воспроизводимости гибридного формообразования требуется учитывать и управлять большим количеством параметров - физико-химические свойства базовых материалов слоя, особенности лазерных технологий формообразования и диспенсерных систем нанесения и т.д. Планируется провести работы по применению методов искусственного интеллекта для решения этой задачи.