La Cina, tramite la sua National University of Defence Technology, ha recentemente presentatoun laser a fibra portatile da 2,47 kilowatt, capace di operare in condizioni climatiche estreme, dal freddo pungente dell'Artico al calore soffocante del deserto del Sahara. Questo sviluppo non è solo un avanzamento ingegneristico, ma apre scenari inediti sia per l'industria che per il settore della difesa. Vediamo perché.
La vera meraviglia di questo dispositivo risiede nella sua autonomia termica. A differenza della maggior parte dei sistemi laser di questa potenza, che necessitano di ingombranti unità di raffreddamento o riscaldamento, il nuovo laser cinese funziona senza alcun supporto aggiuntivo, in un intervallo di temperature che va da -50 gradi Celsius a +50 gradi Celsius. È una capacità senza precedenti, che ne permette l'utilizzo in qualsiasi angolo del pianeta, liberandolo dalla necessità di infrastrutture voluminose e complesse. Come spiegato da Chen Jinbao, vicepresidente dell'università che ha guidato il progetto, in un articolo pubblicato sulla rivista cinese Higher Power Laser and Particle Beams a luglio, si tratta di "un passo avanti tecnologico nelle prestazioni dei laser a fibra operanti ad ampie temperature".
Ma come è stato possibile raggiungere un tale risultato? La chiave risiede in una serie di soluzioni ingegneristiche innovative. Anzitutto, è stato ideato un nuovo design per il laser a pompa, il cuore del sistema che fornisce energia alla fibra che genera il laser, capace di produrre intrinsecamente meno calore. Questo ha ridotto drasticamente il fabbisogno di grandi sistemi di raffreddamento. Inoltre, l'integrazione di un sistema intelligente di iniezione della luce, con ben 9 diodi in avanti e 18 all'indietro, consente di inviare la luce in più direzioni, mantenendo il sistema bilanciato ed efficiente anche di fronte a sbalzi termici significativi. Un altro aspetto cruciale è l'isolamento termico: le parti sensibili al calore sono state allontanate dalla cavità centrale del laser, proteggendole dagli effetti delle temperature estreme.
La gestione della fibra, con un raffreddamento preciso fino a un diametro di circa 8 centimetri, contribuisce a sopprimere percorsi di luce indesiderati, noti come "modi parassiti", che altrimenti disperderebbero energia o destabilizzerebbero il fascio. Ma forse l'elemento più distintivo e vantaggioso è il nucleo in fibra drogato con ittrio. L'ittrio, un metallo delle terre rare abbondante in Cina, si è rivelato eccezionale per i laser grazie alla sua capacità di gestire ampi intervalli di temperatura e di convertire l'energia in luce laser con un'efficienza notevole, raggiungendo il 71% in questo sistema.
Il risultato di tutte queste innovazioni è un laser che, a 20 gradi Celsius, raggiunge una potenza di picco di 2,47 kilowatt con una qualità del fascio quasi perfetta. Questo significa che ha abbastanza potenza per disabilitare droni e tagliare diversi tipi di materiali da oltre un chilometro di distanza. La portabilità del dispositivo è un'altra caratteristica degna di nota: può essere trasportato comodamente in una valigia, rendendolo ideale per l'impiego in unità mobili, droni o direttamente sul campo di battaglia, a differenza di altri sistemi laser militari come l'HELMA-P francese o l'IDDIS indiano, che richiedono camion di grandi dimensioni per il trasporto dei sistemi di raffreddamento.
Oltra all'ambito militare, un laser così versatile potrebbe trovare impiego in settori industriali che richiedono taglio di precisione, saldatura e protezione anti-drone nelle fabbriche. Sarebbe inoltre estremamente utile in siti remoti, dove il controllo climatico è spesso impraticabile. Il fatto che la Cina detenga gran parte della fornitura globale di ittrio le conferisce un vantaggio strategico significativo in questa tecnologia emergente. Il team di Chen Jinbao non si ferma qui: l'obiettivo è ora di raggiungere potenze ancora maggiori, ampliare ulteriormente l'intervallo di temperature operative e migliorare l'integrazione ingegneristica per rendere il dispositivo ancora più compatto e robusto. Il futuro dei laser, sembra, è già qui.
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