Новости науки 29.09.01. Использование светогидравлического эффекта для создания устройств цифровой печати.

Появление струйных и лазерных принтеров радикально упростило жизнь всем, кому приходится работать с документами. Однако прогресс не стоит на месте, российские ученые предлагают использовать для создания скоростных цифропечатающих устройств с высоким разрешением принцип, отличный от используемых ныне: для нанесения капелек краски на бумагу они предлагают использовать сфокусированный лазерный луч.

Собственно, в самом светогидравлическом эффекте нет ничего нового - его обнаружили еще на заре лазерной эры, в начале 60-х годов. Произошло это достаточно анекдотичным образом: один из аспирантов известного физика Аскарьяна вечером от нечего делать поместил стакан с красным вином под луч мощного импульсного лазера. В результате в недавно отремонтированой лаборатории оказался испорченным потолок - под действием мощных лазерных импульсов происходило взрывное испарение жидкости и образовывались области, температура и давление пара в которых очень велики; в результате стремительного расширения таких областей происходил выброс жидкости из стакана.

Исследователи из Физического института РАН предлагают использовать светогидравлический эффект для создания печатающих устройств нового типа. Принцип работы устройства таков: на прозрачную ленту наносится слой краски толщиной несколько микрон, на небольшом расстоянии от ленты находится бумага. Под действием сфокусированного луча импульсного лазера происходит взрывное испарение краски на границе краска/лента и под давлением расширяющихся газов из слоя краски "выбивается" капелька, которая попадает на бумагу. В экспериментах уже сейчас получены размеры "напечатанных" точек порядка 20 мкм, что соответствует минимальным размерам, используемым в полиграфии в настоящее время - печать с таким разрешением используется в самых ответственных случаях, например, при изготовлении денежных купюр. Естественно, достижимо и дальнейшее уменьшение размера точки при уменьшении размера лазерного пятна, что позволяет создавать "узоры" не воспроизводимые современными принтерами и печатными машинами. Это открывает широкие возможности для введения новых "степеней защиты" денежных знаков, кредитных карт, акцизных марок и т.д.

Чтобы дать представление о возможном выигрыше в скорости, стоит сказать, что в струйных принтерах, где капелька чернил выталкивается из сопла под давлением паров, образующихся при нагревании чернил, процесс нагрева чернил и выталкивания капли занимает несколько микросекунд, в то время как длительность лазерного импульса - несколько наносекунд (для лазера, использованного в экспериментах). Существование мощных и компактных твердотельных лазеров делает перспективным дальнейшие работы в данном направлении. Хотя, прежде чем будут созданы печатающие устройства, работающие на вышеописанном принципе, еще предстоит решить ряд технических задач (например, для скоростной печати требуется обеспечить достаточно высокую скорость развертки), ученые смотрят в будущее с оптимизмом. Метод уже запатентован в России и США и некоторые западные фирмы уже высказали заинтересованность в сотрудничестве с россиянами.

Источник информации - доклад С.Н.Максимовского, Л.К.Водопьянова и др. на семинаре ОФТТ ФИАН.

перейти к началу страницы