V članku smo preučevali pogonske učinke pri laserski ablaciji kapljevine z nanosekundnimi laserskimi bliski. Preučevani pojavi so pomembni s stališča različnih aplikacij, kot so laserske obdelave površin v kapljevini, lasersko utrjevanje površin, laserska izdelava nanodelcev, laserski prenos snovi in uporaba laserskih bliskov v različnih biomedicinskih aplikacijah. Pogonske učinke smo raziskali za različne oblike slepih lukenj, ki smo jih napolnili z različnimi količinami vode. Luknje smo lasersko izvrtali v sprednjo površino aluminijaste palice, ki je bila del balističnega nihala. Ablirano vodo in potisk palice smo opazovali s hitro kamero. Optična energija laserskega bliska se pretvori v mehansko energijo odnesene kapljevine in v mehansko energijo pospešene palice. Z uporabo zakona o ohranitvi gibalne količine smo ocenili tudi delež mehanske energije pospešene palice, saj je ta del energije še posebej pomemben s stališča laserskih pogonov.
COBISS.SI-ID: 17026587
V prispevku smo preučili, kako lahko z laserskim inženiringom površin izdelamo površine, ki omogočajo nadzorovan in izboljšan prenos toplote z mehurčkastim vrenjem mešanic etanola in vode. Poskuse smo izvedli na gladkih in petih lasersko obdelanih folijah iz nerjavnega jekla. Pri tem smo kot delovno kapljevino uporabili čisto vodo, 100% etanol ter 0,4% in 4,2% mešanici etanola in vode. Vsi lasersko obdelani vzorci so vsebovali neobdelana (gladka) območja širne 0,5 mm in vmesna lasersko obdelana območja, ki so bila različno široka (od 0,5 mm do 2,5 mm). Na gladkih površinah smo izmerili znatno znižanje povprečnih koeficientov toplotne prestopnosti (HTC) in povečano temperaturo aktivacije mehurčkov v primerjavi z lasersko obdelanimi površinami za vse uporabljene delovne kapljevine. Pri uporabi čiste vode smo zabeležili znatno povečanje HTC (280%) na lasersko mikrostrukturirani grelni površini z 2,5 mm širokim mikrostrukturiranim območjem. Pri čistem etanolu smo dosegli najvišjo stopnjo izboljšanja (268%) na površini z mikrostrukturiranim območjem širine 1,5 mm. Največje povečanje HTC za testirane binarne zmesi smo zabeležili pri vzorcih, kjer je bilo mikrostrukturirano območje široko 2,0 mm. V teh primerih se je HTC izboljšal za 235% pri 0,4% mešanici oz. za 279% pri 4,2% mešanici. Doseženi rezultati potrjujejo, da lahko laserska obdelava površin bistveno izboljša prenos toplote z mehurčkastim vrenjem, če je interval mikrostrukturiranih območij blizu kapilarnim dolžinam uporabljenih kapljevin.
COBISS.SI-ID: 16891675
V tem prispevku smo preučili, kako mikrostrukturiranje z nanosekundimi bliski vlakenskega laserja vpliva na omočljivost jeklene površine in na njeno odpornost proti koroziji. Površine, ki smo jih obdelali z različnimi lasrskimi parametri, smo kratkoročno in dolgoročno izpostavili atmoferskemu zraku. Na nekatere od njih smo dodatno nanesli tanek sloj epoksija ali fluoroalkilsilan(FAS)-TiO2/epoksija. Primerjalno študijo smo izvedli na vzorcih, ki smo jih hranili v laboratorijskem okolju ter pri znižanem zračnem tlaku in vlagi. Rezultati kažejo, da lahko prehod iz superhidrofilnega v superhidrofobno stanje dosežemo pasivno s staranjem (izpostavljanjem nezaščitenih vzorcev laboratorijskemu zraku) ali aktivno z nanašanjem FAS-TiO2/epoksi prevleke preko lasersko obdelane površine. Atmosferski pogoji pomembno vplivajo na razvoj omočljivosti lasersko obdelanih vzorcev brez dodane prevleke. Pri tem se proces staranja upočasni pri znižanem zračnem tlaku in vlagi. Podrobna analiza površinske kemije pokaže, da adsorpcija organskih snovi iz okoliških medijev vpliva na staranje in prehod med različnimi stanji omočljivosti. Do tega vpliva pa ne pride pri površinah, ki so prevlečene z dodatnim polimernim filmom. Korozijska stabilnost na prevlečenih lasersko obdelanih površinah se je s staranjem izboljšala, saj te površine preidejo v (super)hidrofobno stanje. Po drugi strani polimerna prevleka predstavlja bariero preko površinske teksture in v kombinaciji z lasersko spremenjeno morfologije vodi do dolgoročno stabilne neomočljivosti (hidrofobnosti) in zaščite pred agresivnimi mediji.
COBISS.SI-ID: 1510570