Revoluční laserová technologie: předělejte povrchy materiálů nyní!

Revoluční laserová technologie: předělejte povrchy materiálů nyní!

Moderní laserová technologie otevírá fascinující možnosti zdokonalování povrchů materiálů. Ukázalo se, že je průlomový, zejména v automobilovém průmyslu. Podle Sárská univerzita Tato technologie dokáže nejen výrazně zlepšit elektrickou vodivost součástek, ale také odpuzovat bakterie a viry. Profesor Frank Mücklich, který již více než 30 let vede katedru funkčních materiálů na Saarské univerzitě, je průkopníkem v této oblasti.

Pod jeho vedením bylo před 15 lety založeno Steinbeis Research Center for Material Technology a před pěti lety společnost Surfunction. Tyto instituce mají dobrou pozici pro pokrok ve vývoji inovativních povrchů z laserových technologií. Mücklich je také mluvčím tematické sítě „Materials Science and Materials Technology“ v acatech, což dále podtrhuje jeho vynikající roli ve výzkumu laserové technologie.

Přímé strukturování interference laserového paprsku

Klíčovou technologií je přímé strukturování interference laserového paprsku (DLIP). Tato metoda umožňuje bezkontaktní zpracování rychlostí až jeden metr čtvereční za minutu a využívá principu interference k vytvoření vysoce funkčních mikrostruktur v materiálech. Hlasitý Wikipedie DLIP lze aplikovat téměř na jakýkoli materiál a ovlivňuje vlastnosti povrchu z hlediska elektrických a optických vlastností, tribologie a smáčivosti. V 90. letech získal Mücklich své první zkušenosti s procesem založeným na laserové interferenci pro krystalizaci amorfních vrstev na Technické univerzitě v Mnichově. Tyto principy byly nakonec použity k vývoji DLIP na Sárské univerzitě.

Mikrotopografii povrchů lze výrazně kontrolovat. Mücklich a jeho doktorand Andrés Lasagni byli úspěšní ve strukturování materiálů pomocí laserové interferenční metalurgie. Jejich spolupráce vyústila v několik ocenění, včetně ceny Berthold Leibinger Innovation Prize.

Aplikace a mezinárodní spolupráce

Aplikace laserem strukturovaných povrchů se také rozšiřuje do kritických oblastí, jako je automobilový průmysl. Zlepšením spolehlivosti a životnosti elektrických konektorů v elektrických vozidlech mohou nové kovové povrchy vést elektřinu až o 80 % efektivněji a vyžadují o 40 % méně síly při spojování. Navíc byly tyto materiály testovány ve vesmírných misích, aby se snížila adheze mikroorganismů v náročných prostředích.

Speciální projekty ve spolupráci s NASA a ESA, na které dohlíží astronaut ESA Matthias Maurer, mají za cíl výzkum hygienických vlastností povrchů ve vesmírných podmínkách. Během testů byly prováděny různé experimenty, jako je chování antimikrobiálních povrchů a studium biofilmů. Tato technologie například zvýšila účinnost fotovoltaických systémů o 21 %. Fraunhofer IFAM.

Použití povrchové úpravy na bázi laseru chrání životní prostředí, protože nejsou zapotřebí žádné chemické přísady. Laserová technologie umožňuje výrazné pokroky v úpravách povrchů, které jsou klíčové pro dlouhodobě stabilní lepení a lakování. Výzvy, jako je nedostatečná přilnavost způsobená výrobními procesy nebo vnějšími vlivy, lze omezit specifickou úpravou struktury povrchu.

Celkově vzato, působivé pokroky a rozmanité aplikace laserové technologie podtrhují význam výzkumu v této oblasti. Profesor Mücklich a jeho tým nastavují standardy, které nejen znamenají revoluci v tomto odvětví, ale také přispívají k oběhovému hospodářství vývojem recyklovatelných a čistých materiálů.