Revoliucinė lazerinė technologija: perkurkite medžiagų paviršius dabar!

Revoliucinė lazerinė technologija: perkurkite medžiagų paviršius dabar!

Šiuolaikinės lazerinės technologijos atveria įspūdingas galimybes pagerinti medžiagų paviršius. Jis pasirodė esąs novatoriškas, ypač automobilių pramonėje. Pagal Saro universitetas Ši technologija gali ne tik žymiai pagerinti komponentų elektrinį laidumą, bet ir atbaidyti bakterijas bei virusus. Profesorius Frankas Mücklichas, kuris daugiau nei 30 metų vadovavo Saro universiteto Funkcinių medžiagų katedrai, yra šios srities pradininkas.

Jam vadovaujant, prieš 15 metų buvo įkurtas Steinbeiso medžiagų technologijos tyrimų centras, o prieš penkerius – įmonė „Surfunction“. Šios institucijos yra gerai pasirengusios skatinti naujoviškų paviršių kūrimą naudojant lazerines technologijas. Mücklichas taip pat yra „Acatech“ teminio tinklo „Medžiagų mokslo ir medžiagų technologijos“ atstovas, o tai dar labiau pabrėžia jo išskirtinį vaidmenį lazerių technologijos tyrimuose.

Tiesioginis lazerio spindulio trukdžių struktūravimas

Pagrindinė technologija yra tiesioginis lazerio spindulio trukdžių struktūrizavimas (DLIP). Šis metodas leidžia apdoroti bekontakčiu greičiu iki vieno kvadratinio metro per minutę ir naudojant trukdžių principą sukuriant labai funkcionalias medžiagų mikrostruktūras. Garsiai Vikipedija DLIP gali būti naudojamas beveik bet kuriai medžiagai ir turi įtakos paviršiaus savybėms, susijusioms su elektrinėmis ir optinėmis savybėmis, tribologija ir drėkinamumu. Dešimtajame dešimtmetyje Miuncheno technikos universitete Mücklichas įgijo pirmąją patirtį su lazeriniais trukdžiais pagrįstu amorfinių sluoksnių kristalizavimo procesu. Šie principai galiausiai buvo naudojami kuriant DLIP Saro universitete.

Paviršių mikrotopografija gali būti žymiai kontroliuojama. Mücklich ir jo doktorantas Andrésas Lasagni sėkmingai struktūrizavo medžiagas naudojant lazerinę trukdžių metalurgiją. Jų bendradarbiavimas davė keletą apdovanojimų, įskaitant Bertholdo Leibingerio inovacijų prizą.

Programos ir tarptautinis bendradarbiavimas

Lazeriu struktūrizuoti paviršiai taip pat taikomi tokiose svarbiose srityse kaip automobilių pramonė. Padidinus elektromobilių elektros jungčių patikimumą ir ilgaamžiškumą, nauji metaliniai paviršiai gali iki 80 % efektyviau pravesti elektrą ir poruotis reikalauja 40 % mažiau jėgos. Be to, šios medžiagos buvo išbandytos kosminėse misijose, siekiant sumažinti mikroorganizmų sukibimą sudėtingoje aplinkoje.

Specialiais projektais bendradarbiaujant su NASA ir ESA, kuriuos prižiūri ESA astronautas Matthias Maurer, siekiama ištirti paviršių higienines savybes kosminėmis sąlygomis. Bandymų metu buvo atlikti įvairūs eksperimentai, tokie kaip antimikrobinių paviršių elgsena ir bioplėvelių tyrimas. Pavyzdžiui, ši technologija padidino fotovoltinių sistemų efektyvumą 21%, praneša Fraunhoferis IFAM.

Lazerinio paviršiaus apdorojimo naudojimas tausoja aplinką, nes nereikia naudoti jokių cheminių priedų. Lazerinė technologija leidžia žymiai patobulinti paviršiaus modifikavimą, kuris yra labai svarbus ilgalaikiam stabiliam klijavimui ir dažymui. Iššūkius, tokius kaip nepakankamas sukibimas dėl gamybos procesų ar išorinių poveikių, galima sumažinti specialiai pritaikant paviršiaus struktūrą.

Apskritai įspūdinga lazerinių technologijų pažanga ir įvairūs pritaikymai pabrėžia mokslinių tyrimų svarbą šioje srityje. Profesorius Mücklich ir jo komanda nustato standartus, kurie ne tik sukelia perversmą pramonėje, bet ir prisideda prie žiedinės ekonomikos, kurdami perdirbamas ir grynas medžiagas.