在材料干燥领域，激光干燥技术凭借独特的本领，为材料快速去除溶剂带来了全新的解决方案。它利用激光高能量密度、良好方向性和可控性的特点，实现高效干燥。
一、基本原理：激光与分子的 “默契配合”
1. 能量选择性吸收
激光干燥的核心原理是当激光发射的频率（或者说波长），刚好与溶剂分子自身的固有振动频率匹配时，激光光子携带的能量会被溶剂分子精准 “捕获”。吸收了能量的溶剂分子开始剧烈振动，分子间不断摩擦产生热量，让溶剂的温度快速升高，直至达到沸点，从而实现蒸发干燥。
以水为例，它对特定波长的激光吸收率特别高，比如波长为 2.94μm 的激光，刚好对应水的 OH 键振动频率，就很容易被水分子吸收。而很多物料的基材对这种波长的激光吸收很少，这就使得激光能够 “选择性” 地加热溶剂，避免对基材造成过多影响，精准地完成干燥任务。
2. 热扩散与湿扩散协同
在激光干燥过程中，一方面是热扩散，物料表面的溶剂先蒸发，蒸发过程需要吸收热量，这就导致物料内部的温度比表面高，热量自然就会从温度高的内部向温度低的表面传递。另一方面是湿扩散，由于物料内部溶剂浓度高，表面溶剂浓度低，溶剂分子会因为浓度差异，从内部向表面迁移。热扩散和湿扩散的方向是一致的，它们相互配合，形成了 “内热外迁” 的协同效应，大大加快了干燥的速度。
二、技术优势与局限
优势：精准、快速又节能的 “干燥高手”
激光干燥技术的优势非常突出。激光空间分辨率高，光斑尺寸可以小到毫米级，比如 VCSEL 激光器。这使得它能够实现局部干燥，在一些对精度要求极高的场景大显身手，像 PCB 板焊点处理，只需要对焊点部分进行干燥，其他地方不受影响。而且激光的穿透性很强，能够同时加热涂层的内外部分，避免了传统干燥方式容易出现的表面过干或开裂问题。
在时间控制上，激光干燥也表现出色。脉冲激光能够实现瞬态加热，加热时间可以短到纳秒级，产生的热损伤层甚至小于 1μm，快速完成干燥的同时，把对材料的影响降到最低。
从能量效率来看，传统的热风干燥效率通常不到 30%，而激光干燥通过定向加热，效率可以超过 60%，大大节省了能源。
局限：成本与材料适配的难题
激光干燥技术成本相对较高，高功率激光器价格昂贵，比如一台 2kW 的光纤激光器，价格几万美元，而且维护起来也很复杂，需要专业的技术人员和设备。虽然新型的 VCSEL 激光器在维护成本上有了明显下降，但整体成本依然是限制其大规模应用的一个因素。
在材料适配性方面也存在挑战。对于透明材料，比如玻璃，激光很难被吸收，需要通过掺杂吸收剂或者对表面进行改性处理，才能让激光发挥作用。而且不同溶剂对激光的吸收情况不一样，每种溶剂都有自己的吸收峰，这就要求激光的波长能够根据需求进行调整，比如使用 VCSEL 激光器时，需要精确匹配特定的光斑长度和功率密度，才能达到理想的干燥效果。
三、前沿应用场景
激光干燥技术正快速向工业领域的渗透。据 Market sand Markets 的数据显示，2023 年全球激光干燥技术市场规模已经达到 12 亿美元，年复合增长率高达 18.7%，在很多高附加值领域发挥着关键作用。
在锂电池制造领域，激光干燥技术大显身手。比如柠檬光子的 VCSEL 激光干燥技术，在锂电池电极涂层干燥上表现出色，干燥速度超过 10m/min，而且还能精确控制电极涂层的孔隙率，提升电池的性能。在隔膜干燥环节，激光干燥可以快速去除灌浆后残留的溶剂，大大缩短了生产周期。
在粉末涂层固化方面，激光干燥也展现出强大的优势。它能够穿透涂层实现体积加热，把原本需要几分钟的固化时间缩短到几秒，对于聚合物、木材等对温度比较敏感的材料，这种快速又温和的干燥方式特别适用。
在半导体加工领域，激光干燥技术可以用于晶圆退火、锡焊预热等工艺；在印刷与涂料行业，能够实现油墨快速固化、保护膜快速成型；在 3D 打印后处理中，还可以选择性干燥光固化树脂，减少层间应力，让打印出来的产品更加坚固耐用，残余应力降低。
激光干燥技术凭借激光与溶剂分子的共振效应，结合热湿扩散协同机制，实现了高效、均匀、节能的干燥过程。在电池制造、粉末涂层等领域的创新应用，让我们看到了它替代传统干燥技术的巨大潜力。虽然目前还面临着材料适配性和成本等问题，但随着技术的不断发展和创新，相信在未来，激光干燥技术会走进更多的领域，为材料干燥带来更多惊喜。
