硬件
28.03.2026 12:45
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隧道和钢材切割无需物理接触的未来
激光技术的最新进展使得切割世界上最坚硬的材料成为可能，从钢铁到坚硬岩石皆可适用。这项创新有望彻底改变建筑和采矿业，使隧道钻孔无需使用磨损快、成本高的传统钻头。
照片：Fraunhofer ILT，亚琛 / Ralf Baumgarten
数十年来，传统的隧道钻孔和硬质材料切割方法一直依赖机械力，导致设备磨损严重，维护成本高昂，停机时间频繁。如今，研究人员提出了一种基于高能激光系统的解决方案。这些激光器利用难以想象的强大能量，熔化并汽化以往难以进行高速加工的材料。
这项技术的核心是一个激光头，它能产生一束高度集中的光束，其强度足以切割厚钢板或穿透最坚硬的地质构造。这些“巨型激光器”的关键优势在于它们无需与工件直接接触即可工作。这意味着没有摩擦，不会造成机械部件过热，最重要的是，无需频繁更换昂贵的钻头。该系统设计为连续运行，从而大幅缩短了隧道贯通所需的时间。
这项技术不仅限于采矿，在地下基础设施建设方面也具有巨大的潜力。传统的沟槽作业会造成噪音、粉尘和环境破坏。而激光系统则能够以更安静、更清洁的方式钻出用于铺设电缆和其他设施的精确通道。由于该系统利用热能将岩石转化为更易于移除的气体或熔融物，因此整个过程比传统方法效率更高。
尽管高能激光技术已存在多年，但新型系统使其能够应用于大型基础设施项目，同时又能实现精准控制，避免对周边环境造成威胁。这项创新开启了建筑业的新纪元，隧道和地下工程的施工速度将显著提升，成本也将因机械磨损的消除而大幅降低。
