Соединения металла и стекла встречаются сегодня повсюду, однако их обеспечивают болтами, клеем и другими не слишком удобными и надежными средствами.
Сварка для них до сих пор была недоступной. «Чрезвычайно сложно сварить вместе такие несхожие материалы, как стекло и металл, — объясняет профессор шотландского Университета Хериот-Уотт Дункан Хенд (Duncan Hand). — Происходит это благодаря их разным термическим свойствам: при высоких температурах быстрое расширение заставляет стекло трескаться».
Однако новый процесс, предложенный командой Хенда, позволяет сваривать металл и стекло друг с другом: авторы уже успешно опробовали его на различных сочетаниях кварцевого, боросиликатного и сапфирового стекол, с одной стороны, а также стали, алюминия и титана — с другой.
При этом сварное соединение выдерживало большие нагрузки и перепады температур от минус 50 до 90 °С.
Ученые уже работают над созданием прототипа промышленной системы, объединившись с экспертами из Oxford Lasers и Coherent Scotland.
Для сварки металла со стеклом используются мощные импульсы пикосекундного лазера. Его луч проходит сквозь оптически прозрачное стекло, образуя небольшую область разогрева в месте соединения материалов.
На пятне не более нескольких микрометров в поперечнике концентрируется энергия порядка мегаватт. Здесь образуется сгусток плазмы, расплавляющей окружающие материалы, которые тут же застывают, сплавившись вместе.
