Ключевая проблема, которую долго не удавалось решить, заключалась в хаотичности процесса. Период и наклон бороздок жестко зависели от угла падения луча и его поляризации. Попытки настроить один параметр немедленно сбивали другой, что приводило к появлению тусклой ряби вместо чёткого рисунка.
Прорыв совершила команда из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), Института автоматики и процессов управления ДВО РАН и Харбинского технологического института. Они создали уникальную пятикоординатную лазерную установку, способную динамически менять углы падения и поляризации света. Однако физические процессы оказались слишком сложными для расчетов по классическим формулам. Тогда ученые применили нейросетевой подход. Первая нейросеть оптимизировала базовые параметры – энергию импульса и шаг сканирования. Вторая, обученная на 130 экспериментах, установила сложную нелинейную связь между углами установки и итоговой геометрией LIPSS.
Результат превзошел ожидания: разброс ориентации бороздок удалось сократить с хаотичных 47 градусов до почти идеальных 6,5 градуса. Это позволило создавать на металле стойкие цветные метки, которые являются частью самой структуры материала – их невозможно стереть или подделать. Такие голографические элементы идеально подходят для защиты товаров от контрафакта.
Универсальность метода открывает путь к созданию биосовместимых имплантатов с микрорельефом для лучшего приживления, самоочищающихся покрытий со сверхгидрофобным эффектом и высокоточных оптических сенсоров. Технология готова к работе не только со сталью, но и с другими металлами и полупроводниками, а также на поверхностях сложной криволинейной формы.
Читать TechDigest в Google
