Revolutionerende laserteknologi: Redesign materialeoverflader nu!

Revolutionerende laserteknologi: Redesign materialeoverflader nu!

Moderne laserteknologi åbner fascinerende muligheder for at forbedre materialeoverflader. Det har vist sig at være banebrydende, især i bilindustrien. Ifølge Saarlands Universitet Denne teknologi kan ikke kun forbedre komponenternes elektriske ledningsevne markant, men også afvise bakterier og vira. Professor Frank Mücklich, der har stået i spidsen for formanden for funktionelle materialer ved Saar Universitet i over 30 år, er en pioner på dette område.

Under hans ledelse blev Steinbeis Research Center for Materials Technology grundlagt for 15 år siden, og virksomheden Surfunction blev grundlagt for fem år siden. Disse institutioner er godt positioneret til at fremme udviklingen af ​​innovative overflader fra laserteknologier. Mücklich er også talsmand for emnenetværket "Material Science and Materials Technology" hos acatech, hvilket yderligere understreger hans enestående rolle inden for forskning i laserteknologi.

Direkte laserstråleinterferensstrukturering

En nøgleteknologi er direkte laserstråleinterferensstrukturering (DLIP). Denne metode tillader berøringsfri behandling med hastigheder på op til en kvadratmeter i minuttet og bruger interferensprincippet til at skabe meget funktionelle mikrostrukturer i materialer. Højt Wikipedia DLIP kan påføres næsten ethvert materiale og påvirker overfladeegenskaberne med hensyn til elektriske og optiske egenskaber, tribologi og fugtbarhed. I 1990'erne fik Mücklich sine første erfaringer med en proces baseret på laserinterferens til krystallisation af amorfe lag på det tekniske universitet i München. Disse principper blev i sidste ende brugt til at udvikle DLIP ved Saarland University.

Overfladernes mikrotopografi kan kontrolleres betydeligt. Mücklich og hans doktorand Andrés Lasagni havde succes med at strukturere materialer ved hjælp af laserinterferensmetallurgi. Deres samarbejde resulterede i flere priser, herunder Berthold Leibinger Innovation Prize.

Ansøgninger og internationale samarbejder

Anvendelsen af ​​laserstrukturerede overflader strækker sig også til kritiske områder som bilindustrien. Ved at forbedre pålideligheden og levetiden af ​​elektriske stik i elektriske køretøjer kan de nye metaloverflader lede elektricitet op til 80 % mere effektivt og kræve 40 % mindre kraft ved parring. Derudover er disse materialer blevet testet i rummissioner for at reducere vedhæftningen af ​​mikroorganismer i vanskelige miljøer.

Særlige projekter i samarbejde med NASA og ESA, som er overvåget af ESA-astronaut Matthias Maurer, har til formål at forske i overfladers hygiejniske egenskaber under rumforhold. Under testene blev der udført forskellige eksperimenter, såsom opførsel af antimikrobielle overflader og undersøgelse af biofilm. For eksempel har teknologien øget effektiviteten af ​​solcelleanlæg med 21%, rapporter Fraunhofer IFAM.

Brugen af ​​laserbaseret overfladebehandling skåner miljøet, da der ikke kræves kemiske tilsætningsstoffer. Laserteknologi muliggør betydelige fremskridt inden for overflademodifikation, som er afgørende for langsigtet stabil limning og maling. Udfordringer som utilstrækkelig vedhæftning på grund af fremstillingsprocesser eller ydre påvirkninger kan reduceres ved specifikt at tilpasse overfladestrukturen.

Samlet set understreger de imponerende fremskridt og forskellige anvendelser af laserteknologi vigtigheden af ​​forskning på dette område. Professor Mücklich og hans team sætter standarder, der ikke kun revolutionerer industrien, men også bidrager til den cirkulære økonomi ved at udvikle genanvendelige og rene materialer.