韩国科学家利用飞秒激光开发钛材表面处理技术

近期，韩国科学技术情报通信部国家科学技术院所属的电力专业研究机构——韩国电气研究院(KERI)称，电气医疗器械研究中心研究团队开发了一项利用飞秒激光对钛材进行表面处理的技术。

飞秒(Femto second)激光是指一种激光系统技术，由此产生的脉冲(Pulse)具有极其短的时间，仅相当于千兆分之一秒，这也是KERI引以为荣的一项研究成果。脉冲重复率及平均输出率高、长时间运行也可以确保稳定的输出率，有望应用于超细微加工的产业领域。

飞秒激光商业化的关键要素之一就是加工速度，为了采用飞秒激光进行细微加工，现有技术主要以缓慢的速度对材料进行加工，但这种方法需要耗费大量的时间，在产业化应用方面还存在相当的困难。

KERI开发的技术不仅维持了飞秒激光的精密性，而且还可以确保较快的加工速度，是最佳的一种表面处理体系，研究团队采用了视野角度宽阔的透镜，通过与高速旋转的镜面组合，飞秒激光在较宽的面积上也可以进行稳定的表面处理。

KERI将飞秒激光应用于钛材的表面处理时，不仅可以提升钛材的固有性能，还有望制造出功能性表面。通常来说，钛材重量轻、强度高、无毒性，而且可以适用于人体，在医疗领域的应用已经较为普遍。采用飞秒激光可以在钛材表面制备出纳米尺寸的组织结构，从而使其表面具备亲水或疏水的性质，成为治疗效果更为好的材料。

值得一提的是，KERI开发的这项技术有望在植牙或体内移植医疗器械领域产生可观的效应。飞秒激光处理后的亲水型钛材可以制备成种植牙，与人体亲和度高，与人体骨骼可以实现稳定融合，从而大幅缩短患者的治疗周期；与之相反，进行疏水处理后的钛材可以制备成体内移植医疗器械，有助于减小患者体内的异物反应（放入体内的物质与人体产生的抗拒反应）。

参与研发的首席研究员郑宝淑（音译）表示，为了达到全球领先水平的飞秒激光技术，KERI正在不同的基础学科应用领域进行研究，采用该技术进行钛材表面处理，在医疗器械领域的潜力巨大，因而备受瞩目。通过在激光、材料、光学和加工等领域进行联合研究，由此最大化发挥飞秒激光的优点，构建最佳的表面处理系统。

目前，该技术已经向一家材料企业进行了技术转让，并做好了商用化的前期准备。为了实现技术的真正落地生根，KERI研究团队还将持续提供技术咨询和必要的支持。