Forradalmi lézertechnológia: tervezze újra az anyagfelületeket most!

Forradalmi lézertechnológia: tervezze újra az anyagfelületeket most!

A modern lézertechnológia lenyűgöző lehetőségeket nyit meg az anyagfelületek javításában. Úttörőnek bizonyult, különösen az autóiparban. szerint a Saarland Egyetem Ez a technológia nemcsak az alkatrészek elektromos vezetőképességét képes jelentősen javítani, hanem a baktériumokat és vírusokat is elűzi. Frank Mücklich professzor, aki több mint 30 évig vezette a Saar Egyetem Funkcionális Anyagok Tanszékét, úttörő ezen a területen.

Irányítása alatt 15 éve alakult meg a Steinbeis Anyagtechnológiai Kutatóközpont, öt éve pedig a Surfunction cég. Ezek az intézmények jó helyzetben vannak ahhoz, hogy előmozdítsák az innovatív felületek lézeres technológiákból történő fejlesztését. Mücklich az acatech „Anyagtudományi és Anyagtechnológiai” témahálózatának szóvivője is, ami tovább hangsúlyozza kiemelkedő szerepét a lézertechnológia kutatásában.

Közvetlen lézersugár-interferencia strukturálás

A kulcsfontosságú technológia a közvetlen lézersugár-interferencia strukturálás (DLIP). Ez a módszer érintésmentes feldolgozást tesz lehetővé akár egy négyzetméter/perc sebességgel is, és az interferencia elvét alkalmazva rendkívül funkcionális mikrostruktúrákat hoz létre az anyagokban. Hangos Wikipédia A DLIP szinte bármilyen anyagra alkalmazható, és befolyásolja a felület tulajdonságait az elektromos és optikai tulajdonságok, a tribológia és a nedvesíthetőség tekintetében. Az 1990-es években Mücklich a Müncheni Műszaki Egyetemen szerezte első tapasztalatait az amorf rétegek kristályosítására szolgáló lézerinterferencián alapuló eljárással. Végül ezeket az elveket használták a DLIP kifejlesztéséhez a Saarlandi Egyetemen.

A felületek mikrotopográfiája jelentősen szabályozható. Mücklich és doktorandusza, Andrés Lasagni sikeresen strukturált anyagokat lézeres interferenciakohászat segítségével. Együttműködésük több kitüntetést eredményezett, köztük a Berthold Leibinger Innovációs Díjat.

Pályázatok és nemzetközi együttműködések

A lézeres szerkezetű felületek alkalmazása olyan kritikus területekre is kiterjed, mint az autóipar. Az elektromos járművek elektromos csatlakozóinak megbízhatóságának és élettartamának javításával az új fémfelületek akár 80%-kal hatékonyabban vezethetik az áramot, és 40%-kal kevesebb erőt igényelnek a párosítás során. Ezenkívül ezeket az anyagokat űrkutatásokon tesztelték, hogy csökkentsék a mikroorganizmusok megtapadását nehéz környezetben.

A NASA-val és az ESA-val együttműködésben, Matthias Maurer ESA űrhajós által felügyelt speciális projektek célja a felületek higiéniai tulajdonságainak kutatása űrviszonyok között. A tesztek során különféle kísérleteket végeztek, mint például az antimikrobiális felületek viselkedését és a biofilmek vizsgálatát. A technológia például 21%-kal növelte a fotovoltaikus rendszerek hatékonyságát Fraunhofer IFAM.

A lézeres felületkezelés használata védi a környezetet, mivel nincs szükség kémiai adalékokra. A lézertechnológia jelentős előrelépést tesz lehetővé a felületmódosítás terén, amely kulcsfontosságú a hosszú távú stabil ragasztás és festés szempontjából. Az olyan kihívások, mint a gyártási folyamatok vagy külső hatások miatti elégtelen tapadás csökkenthetők a felületszerkezet speciális adaptálásával.

Összességében a lézertechnológia lenyűgöző fejlődése és változatos alkalmazásai alátámasztják a kutatás fontosságát ezen a területen. Mücklich professzor és csapata olyan szabványokat állít fel, amelyek nemcsak az ipart forradalmasítják, hanem az újrahasznosítható és tiszta anyagok fejlesztésével hozzájárulnak a körforgásos gazdasághoz is.