Technologie laser révolutionnaire : redessinez les surfaces des matériaux dès maintenant !

Technologie laser révolutionnaire : redessinez les surfaces des matériaux dès maintenant !

La technologie laser moderne ouvre des possibilités fascinantes pour améliorer les surfaces des matériaux. Il s’est avéré révolutionnaire, notamment dans l’industrie automobile. Selon le Université de la Sarre Cette technologie peut non seulement améliorer considérablement la conductivité électrique des composants, mais également repousser les bactéries et les virus. Le professeur Frank Mücklich, qui dirige depuis plus de 30 ans la chaire des matériaux fonctionnels à l'Université de la Sarre, est un pionnier dans ce domaine.

Sous sa direction, le centre de recherche Steinbeis pour la technologie des matériaux a été fondé il y a 15 ans et la société Surfunction a été fondée il y a cinq ans. Ces institutions sont bien placées pour faire progresser le développement de surfaces innovantes issues des technologies laser. Mücklich est également porte-parole du réseau thématique « Science et technologie des matériaux » d'acatech, ce qui souligne encore une fois son rôle exceptionnel dans la recherche sur la technologie laser.

Structuration d'interférences de faisceau laser direct

Une technologie clé est la structuration par interférence directe par faisceau laser (DLIP). Cette méthode permet un traitement sans contact à des vitesses allant jusqu'à un mètre carré par minute et utilise le principe d'interférence pour créer des microstructures hautement fonctionnelles dans les matériaux. Fort Wikipédia Le DLIP peut être appliqué à presque tous les matériaux et influence les propriétés de surface en termes de propriétés électriques et optiques, de tribologie et de mouillabilité. Dans les années 1990, Mücklich a fait ses premières expériences avec un procédé basé sur l'interférence laser pour la cristallisation de couches amorphes à l'Université technique de Munich. Ces principes ont finalement été utilisés pour développer le DLIP à l'Université de la Sarre.

La microtopographie des surfaces peut être considérablement contrôlée. Mücklich et son doctorant Andrés Lasagni ont réussi à structurer des matériaux grâce à la métallurgie par interférence laser. Leur collaboration a donné lieu à plusieurs prix, dont le Prix de l'innovation Berthold Leibinger.

Applications et collaborations internationales

L'application des surfaces structurées au laser s'étend également à des domaines critiques tels que l'industrie automobile. En améliorant la fiabilité et la longévité des connecteurs électriques des véhicules électriques, les nouvelles surfaces métalliques peuvent conduire l'électricité jusqu'à 80 % plus efficacement et nécessitent 40 % de force en moins lors de l'accouplement. De plus, ces matériaux ont été testés lors de missions spatiales pour réduire l’adhésion des micro-organismes dans des environnements difficiles.

Des projets spéciaux en coopération avec la NASA et l'ESA, supervisés par l'astronaute de l'ESA Matthias Maurer, visent à étudier les propriétés hygiéniques des surfaces dans des conditions spatiales. Lors des tests, diverses expérimentations ont été réalisées, comme le comportement des surfaces antimicrobiennes et l'étude des biofilms. Par exemple, la technologie a augmenté l'efficacité des systèmes photovoltaïques de 21 %, rapporte Fraunhofer IFAM.

L'utilisation d'un traitement de surface au laser protège l'environnement car aucun additif chimique n'est requis. La technologie laser permet des avancées significatives dans la modification des surfaces, qui sont cruciales pour un collage et une peinture stables à long terme. Les problèmes tels qu'une adhérence insuffisante due aux processus de fabrication ou à des influences externes peuvent être réduits en adaptant spécifiquement la structure de la surface.

Dans l’ensemble, les progrès impressionnants et les diverses applications de la technologie laser soulignent l’importance de la recherche dans ce domaine. Le professeur Mücklich et son équipe établissent des normes qui non seulement révolutionnent l'industrie, mais contribuent également à l'économie circulaire en développant des matériaux recyclables et purs.