Революционна лазерна технология: препроектирайте материалните повърхности сега!

Революционна лазерна технология: препроектирайте материалните повърхности сега!

Съвременната лазерна технология разкрива очарователни възможности за подобряване на материалните повърхности. Той се оказа новаторски, особено в автомобилната индустрия. Според Саарландски университет Тази технология може не само значително да подобри електрическата проводимост на компонентите, но и да отблъсне бактериите и вирусите. Професор Франк Мюклих, който ръководи катедрата по функционални материали в университета Саар повече от 30 години, е пионер в тази област.

Под негово ръководство преди 15 години е основан Изследователският център за технология на материалите Steinbeis, а преди пет години е основана компанията Surfunction. Тези институции са в добра позиция да ускорят развитието на иновативни повърхности от лазерни технологии. Mücklich е и говорител на тематичната мрежа „Материалознание и технология на материалите“ в acatech, което допълнително подчертава неговата изключителна роля в изследванията на лазерните технологии.

Структуриране на интерференция на директен лазерен лъч

Ключова технология е структурирането на смущения чрез директен лазерен лъч (DLIP). Този метод позволява безконтактна обработка със скорост до един квадратен метър в минута и използва принципа на интерференция за създаване на високо функционални микроструктури в материалите. Силно Уикипедия DLIP може да се прилага към почти всеки материал и влияе върху свойствата на повърхността по отношение на електрически и оптични свойства, трибология и омокряемост. През 90-те години на миналия век Mücklich придобива първия си опит с процес, базиран на лазерна интерференция за кристализация на аморфни слоеве в Техническия университет в Мюнхен. Тези принципи в крайна сметка бяха използвани за разработването на DLIP в университета Саарланд.

Микротопографията на повърхностите може да бъде значително контролирана. Mücklich и неговият докторант Andrés Lasagni постигнаха успех в структурирането на материали с помощта на лазерна интерферентна металургия. Тяхното сътрудничество доведе до няколко награди, включително наградата за иновации Berthold Leibinger.

Приложения и международни сътрудничества

Прилагането на лазерно структурирани повърхности се простира и до критични области като автомобилната индустрия. Чрез подобряване на надеждността и дълготрайността на електрическите конектори в електрическите превозни средства, новите метални повърхности могат да провеждат електричество до 80% по-ефективно и изискват 40% по-малко сила при свързване. Освен това тези материали са тествани в космически мисии за намаляване на адхезията на микроорганизми в трудна среда.

Специални проекти в сътрудничество с NASA и ESA, които се ръководят от астронавта на ESA Matthias Maurer, имат за цел да изследват хигиенните свойства на повърхностите в космически условия. По време на тестовете бяха проведени различни експерименти, като поведението на антимикробни повърхности и изследване на биофилми. Така например технологията е увеличила ефективността на фотоволтаичните системи с 21%, съобщава Фраунхофер IFAM.

Използването на лазерна повърхностна обработка защитава околната среда, тъй като не са необходими химически добавки. Лазерната технология позволява значителен напредък в модифицирането на повърхността, което е от решаващо значение за дългосрочно стабилно залепване и боядисване. Предизвикателства като недостатъчна адхезия поради производствени процеси или външни влияния могат да бъдат намалени чрез специално адаптиране на повърхностната структура.

Като цяло, впечатляващият напредък и разнообразните приложения на лазерната технология подчертават важността на изследванията в тази област. Професор Мюклих и неговият екип определят стандарти, които не само революционизират индустрията, но и допринасят за кръговата икономика чрез разработване на рециклируеми и чисти материали.