Tecnología láser revolucionaria: ¡rediseña las superficies de los materiales ahora!

Tecnología láser revolucionaria: ¡rediseña las superficies de los materiales ahora!

La moderna tecnología láser abre posibilidades fascinantes para mejorar las superficies de los materiales. Ha demostrado ser innovador, especialmente en la industria del automóvil. Según el Universidad del Sarre Esta tecnología no sólo puede mejorar significativamente la conductividad eléctrica de los componentes, sino también repeler bacterias y virus. El profesor Frank Mücklich, que dirige la Cátedra de Materiales Funcionales en la Universidad del Sarre desde hace más de 30 años, es un pionero en este campo.

Bajo su dirección, hace 15 años se fundó el Centro de Investigación Steinbeis para la Tecnología de Materiales y hace cinco años se fundó la empresa Surfunction. Estas instituciones están bien posicionadas para avanzar en el desarrollo de superficies innovadoras a partir de tecnologías láser. Mücklich es también portavoz de la red temática "Ciencia de materiales y tecnología de materiales" de acatech, lo que subraya aún más su destacado papel en la investigación de la tecnología láser.

Estructuración de interferencia del rayo láser directo.

Una tecnología clave es la estructuración por interferencia directa del rayo láser (DLIP). Este método permite el procesamiento sin contacto a velocidades de hasta un metro cuadrado por minuto y utiliza el principio de interferencia para crear microestructuras altamente funcionales en materiales. Alto Wikipedia DLIP se puede aplicar a casi cualquier material e influye en las propiedades de la superficie en términos de propiedades eléctricas y ópticas, tribología y humectabilidad. En los años 90, Mücklich adquirió sus primeras experiencias con un proceso basado en interferencia láser para la cristalización de capas amorfas en la Universidad Técnica de Munich. Estos principios se utilizaron finalmente para desarrollar DLIP en la Universidad del Sarre.

La microtopografía de las superficies se puede controlar significativamente. Mücklich y su estudiante de doctorado Andrés Lasagni lograron estructurar materiales utilizando metalurgia de interferencia láser. Su colaboración dio lugar a varios premios, incluido el Premio a la Innovación Berthold Leibinger.

Solicitudes y colaboraciones internacionales

La aplicación de superficies estructuradas con láser se extiende también a ámbitos críticos como la industria automovilística. Al mejorar la confiabilidad y longevidad de los conectores eléctricos en los vehículos eléctricos, las nuevas superficies metálicas pueden conducir la electricidad hasta un 80% más eficientemente y requerir un 40% menos de fuerza al acoplarse. Además, estos materiales han sido probados en misiones espaciales para reducir la adhesión de microorganismos en entornos difíciles.

Proyectos especiales en cooperación con la NASA y la ESA, supervisados ​​por el astronauta de la ESA Matthias Maurer, tienen como objetivo investigar las propiedades higiénicas de las superficies en condiciones espaciales. Durante las pruebas se llevaron a cabo diversos experimentos, como el comportamiento de superficies antimicrobianas y el estudio de biopelículas. Por ejemplo, la tecnología ha aumentado la eficiencia de los sistemas fotovoltaicos en un 21%, informa Instituto Fraunhofer IFAM.

El uso de tratamiento de superficies basado en láser protege el medio ambiente ya que no se requieren aditivos químicos. La tecnología láser permite avances significativos en la modificación de superficies, que son cruciales para una unión y pintura estables a largo plazo. Problemas como una adherencia insuficiente debido a procesos de fabricación o influencias externas se pueden reducir adaptando específicamente la estructura de la superficie.

En general, los impresionantes avances y las diversas aplicaciones de la tecnología láser subrayan la importancia de la investigación en este campo. El profesor Mücklich y su equipo están estableciendo estándares que no solo revolucionan la industria, sino que también contribuyen a la economía circular mediante el desarrollo de materiales puros y reciclables.