Le ultime novità nel settore dei Laser: la svolta delle sorgenti in fibra ed il CERN dei Laser

Grande passo in avanti per il progetto Extreme Light Infrastructure (ELI), conosciuto anche come il “CERN dei Laser”, un laboratorio pensato per lo sviluppo delle nuove generazioni di laser e che si spera diventerà pienamente attivo dal 2021. Nel frattempo il settore laser continua a crescere grazie all’avvento di nuove tecnologie come le sorgenti in fibra.

Forse non tutti sanno che il Laser (dall’inglese Light amplification by stimulated emission of radiation) è una tecnologia di amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazioni che genera un fascio di luce con parametri di purezza, forma e dimensione controllati. Nel campo industriale le applicazioni di questo strumento sono moltissime, dalle tantissime lavorazioni nell’elettronica, all’uso nel settore automotive, passando per la lavorazione dei gioielli e le importanti applicazioni del laser in campo medico. I laser permettono di effettuare operazioni come taglio, saldatura, incisione, microperforazione, microlavorazione e marcatura, con la massima precisione.

Il mercato dei sistemi laser industriali nel 2018 ha raggiunto un volume globale di affari di oltre 20 miliardi di dollari e, data la costante crescita del settore, le previsioni sono che questo supererà i 36 miliardi entro il 2026 con un tasso composto di crescita annuale stimato attorno al 7,5%. A guidare la crescita del mercato dei laser industriali è in particolare l’aumento dell’uso e delle applicazioni dei laser nell’elettronica di consumo e negli strumenti medici. L’aumento della domanda è particolarmente elevato in alcuni paesi come Stati Uniti e Cina, che ormai la fa da padrona in quanto ad applicazioni laser per il mondo dell’elettronica, mentre l’Europa rimane all’avanguardia nell’ambito della ricerca e delle tecnologie ad alte prestazioni per le lavorazioni dell’industria meccanica.

Gli operatori del mercato come l’azienda italiana EVLASER, una delle più importanti aziende del settore specializzata in Marcatura e Incisione, Saldatura Laser e Microlavorazioni laser, in grado di progettare e realizzare macchine laser custom che si adattano alle esigenze dei clienti in quanto a capacità e potenza.

Tra le ultime innovazioni tecnologiche nel settore troviamo l’Industria 4.0 e l'Internet of Things (IoT), che contribuiscono a migliorare la sicurezza operativa. Nel 2017 l’ American Institute for Manufacturing Integrated Photonics ha lanciato una Roadmap dei sistemi fotonici integrati, che prevede l’applicazione del IoT, mentre uno dei trend con il maggiore tasso di crescita oggi è quello dei laser fibra. Questa tecnologia ha marcato un cambio importante nel modo dei laser con il suo sistema di trasmissione del fascio di energia direttamente dai diodi e cavi di fibra, e conseguente miglior assorbimento del fascio del materiale tagliato, con benefici anche sul fronte dell’apporto di materiale, conosciuto dagli operatori del settore come SLS o Selective Laser Sintering.

Tra i vantaggi indiscussi delle nuove tecnologie laser troviamo la velocità di lavoro e la riduzione dei costi operativi, che si prevede porterà ad un abbassamento dei prezzi dei dispositivi laser agevolando così ulteriormente l’espansione del mercato. Oggi gli operatori del settore si interrogano inoltre sulla possibilità di convivenza delle varie sorgenti laser, e sulle possibilità di sopravvivenza del laser CO2 che continuerà ad essere applicato nei casi in cui non si possa sfruttare il laser fibra, ad esempio per il taglio di materiali non metallici.

Il futuro è già alle porte grazie al “CERN dei Laser”. È di pochi giorni fa la notizia che questo progetto di ricerca dovrebbe entrare a pieno regime già nel 2021. Questo laboratorio di ricerca sviluppato a livello paneuropeo, il cui comitato scientifico è presieduto dal docente di fisica sperimentale del Politecnico di Milano Sandro De Silvestri, dispone di un’infrastruttura distribuita tra diversi paesi dell’Unione Europea (Ungheria, Romania e Repubblica Ceca) e di 800 milioni di euro di fondi europei strutturali, che equiparano l’importanza di questo progetto a quello della costruzione di una grande autostrada o rete ferroviaria transnazionale.

I tre filoni principali di ricerca del CERN dei Laser saranno: la generazione di impulsi laser ancora più brevi, la creazione di acceleratori di particelle supercompatti basati sui laser con eventuali applicazioni nel campo medico e la fisica nucleare. Tutto ciò offrirà delle opportunità inimmaginabili ai ricercatori italiani e europei per lo sviluppo di nuove tecnologie laser, con importanti implicazioni a livello industriale, ma anche medico e sociale.