Лазерный мир

Германские ученые бьют тревогу — страна оказалась в критической зависимости от китайских поставок редкоземельных элементов, без которых невозможно производить лазеры. Эта проблема угрожает не только промышленности, но и национальной безопасности Германии и всей Европы.

В апреле 2025 года Китай ограничил экспорт редкоземельных элементов в США, что автоматически затронуло и Европу. Последствия не заставили себя ждать — немецкие производители лазерных систем столкнулись с острой нехваткой критически важных материалов. Сырье стоимостью в несколько сотен евро определяет возможность производства систем стоимостью в сотни тысяч евро.

Институт Фраунгофера в Эттлингене уже работает над созданием альтернатив, но масштаб проблемы огромен. От лазеров зависят медицина, квантовые технологии, термоядерный синтез и оборонная промышленность — фактически все передовые отрасли современной экономики.

Как Китай взял в заложники европейскую промышленность

Ситуация стала критической после апрельского торгового спора, когда Пекин использовал поставки редкоземельных металлов как оружие в торговой войне. Германские компании внезапно поняли, что полностью зависят от китайских поставщиков в производстве лазерных кристаллов и активных лазерных волокон.

«Обеспечение доступности лазерных кристаллов и контроль над их обработкой критически важны не только для конкурентоспособности германской и европейской экономики, но и для нашей безопасности», — заявляет Марк Эйхорн, директор Института Фраунгофера.

Проблема в том, что лазеры стали основой практически всех высокотехнологичных процессов. Без них невозможно производить микрочипы, проводить точную хирургию, развивать квантовые компьютеры или работать над термоядерными реакторами. Китай это понимает и использует свою монополию на редкоземельные элементы как геополитическое оружие.

Германские ученые ищут спасение в лаборатории

Исследователи Института Фраунгофера под руководством Кристель Килек спешно разрабатывают технологии выращивания собственных лазерных кристаллов. Процесс оказался невероятно сложным — каждый кристалл нужно выращивать в специальных печах при высоких давлениях, затем распиливать, шлифовать и полировать с микронной точностью.

«Требуется огромная экспертиза. Многие процессы невозможно автоматизировать», — объясняет Килек. Ученые сначала моделируют состав кристаллов в компьютере, постепенно меняя степень легирования и условия выращивания. Затем выращивают их в лаборатории и исследуют с помощью рентгеновской дифракции.

Задача усложняется тем, что не все кристаллы одинаковы. Помимо легирования, решающую роль играют оптическое качество, поглощение, теплопроводность и поляризационные свойства. При высоких мощностях внутри кристалла возникают температурные перепады, которые негативно влияют на эффективность и качество луча.

Европа на пороге технологической катастрофы

Зависимость от китайских поставок ставит под угрозу целые отрасли европейской экономики. Лазеры нужны для производства автомобилей, самолетов, медицинского оборудования, оборонных систем. Если Китай решит полностью перекрыть поставки, европейская промышленность может остановиться за несколько месяцев.

Особенно уязвимой оказалась оборонная отрасль. Современные системы ПВО, лазерное оружие, системы наведения — все это требует высококачественных лазерных компонентов. Без них Европа не сможет обеспечить собственную безопасность.

Институт Фраунгофера также работает над созданием специализированных оптических волокон для лазерной хирургии и обработки материалов. В новой лаборатории в Оберкохене планируют производить собственные высокопроизводительные волокна для лазеров с низким энергопотреблением.

Гонка со временем за технологическую независимость

Европейские ученые понимают — времени остается мало. Китай может в любой момент ужесточить экспортные ограничения или полностью запретить поставки стратегических материалов. Поэтому исследования ведутся в авральном режиме.

На выставке LASER в Мюнхене 24-27 июня немецкие исследователи представят свои последние разработки. Это попытка показать, что Европа способна обеспечить технологическую независимость. Но пока это лишь лабораторные образцы, а не промышленное производство.

Проблема в том, что создание полноценной цепочки производства лазерных компонентов требует огромных инвестиций и многих лет работы. А у Китая уже есть отлаженная индустрия, которая развивалась десятилетиями.

Ситуация показывает, насколько опасной может быть технологическая зависимость от одной страны. Европа столкнулась с тем, что ключевые технологии будущего находятся под контролем геополитического соперника. И теперь приходится срочно наверстывать упущенное, чтобы не потерять технологическую независимость окончательно.

Источник: https://digital-report.ru/germaniya-zavisimost-kitay-lazery-redkozemelnye-elementy-2025/