Revolucionāra lāzera tehnoloģija: pārveidojiet materiālu virsmas tūlīt!

Revolucionāra lāzera tehnoloģija: pārveidojiet materiālu virsmas tūlīt!

Mūsdienu lāzertehnoloģijas paver aizraujošas iespējas materiālu virsmu uzlabošanai. Tas ir izrādījies revolucionārs, jo īpaši automobiļu rūpniecībā. Saskaņā ar Zāras universitāte Šī tehnoloģija var ne tikai būtiski uzlabot komponentu elektrovadītspēju, bet arī atvairīt baktērijas un vīrusus. Profesors Frenks Mīklihs, kurš vairāk nekā 30 gadus ir vadījis Sāras Universitātes Funkcionālo materiālu katedru, ir pionieris šajā jomā.

Viņa vadībā pirms 15 gadiem tika dibināts Steinbeis Materiālu tehnoloģiju pētniecības centrs un pirms pieciem gadiem uzņēmums Surfunction. Šīs iestādes ir labā stāvoklī, lai veicinātu novatorisku virsmu izstrādi no lāzertehnoloģijām. Miklihs ir arī acatech tēmu tīkla “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija” pārstāvis, kas vēl vairāk uzsver viņa izcilo lomu lāzertehnoloģiju pētniecībā.

Tiešā lāzera stara traucējumu strukturēšana

Galvenā tehnoloģija ir tiešā lāzera staru traucējumu strukturēšana (DLIP). Šī metode pieļauj bezkontakta apstrādi ar ātrumu līdz vienam kvadrātmetram minūtē un izmanto traucējumu principu, lai materiālos izveidotu ļoti funkcionālas mikrostruktūras. Skaļi Wikipedia DLIP var pielietot gandrīz jebkuram materiālam, un tas ietekmē virsmas īpašības elektrisko un optisko īpašību, triboloģijas un mitrināmības ziņā. Deviņdesmitajos gados Miklihs Minhenes Tehniskajā universitātē ieguva pirmo pieredzi ar lāzera traucējumiem balstītu procesu amorfo slāņu kristalizācijai. Šie principi galu galā tika izmantoti DLIP izstrādei Zāras universitātē.

Virsmu mikrotopogrāfiju var būtiski kontrolēt. Mücklich un viņa doktorants Andrés Lasagni veiksmīgi strukturēja materiālus, izmantojot lāzera traucējumu metalurģiju. Viņu sadarbības rezultātā tika iegūti vairāki apbalvojumi, tostarp Bertolda Leibinera inovācijas balva.

Lietojumprogrammas un starptautiskā sadarbība

Lāzera strukturētu virsmu pielietojums attiecas arī uz tādām kritiskām jomām kā automobiļu rūpniecība. Uzlabojot elektrisko transportlīdzekļu elektrisko savienotāju uzticamību un ilgmūžību, jaunās metāla virsmas var vadīt elektrību līdz pat 80% efektīvāk un prasa par 40% mazāku spēku pārošanās laikā. Turklāt šie materiāli ir pārbaudīti kosmosa misijās, lai samazinātu mikroorganismu saķeri sarežģītās vidēs.

Īpašu projektu sadarbībā ar NASA un ESA, kurus uzrauga ESA astronauts Matiass Maurers, mērķis ir izpētīt virsmu higiēniskās īpašības kosmosa apstākļos. Pārbaužu laikā tika veikti dažādi eksperimenti, piemēram, pretmikrobu virsmu uzvedība un bioplēvju izpēte. Piemēram, tehnoloģija ir palielinājusi fotoelektrisko sistēmu efektivitāti par 21%, ziņo Fraunhofers IFAM.

Virsmas apstrādes ar lāzeru izmantošana aizsargā vidi, jo nav nepieciešamas ķīmiskas piedevas. Lāzera tehnoloģija ļauj ievērojami uzlabot virsmu modifikācijas, kas ir ļoti svarīgas ilgstošai stabilai līmēšanai un krāsošanai. Problēmas, piemēram, nepietiekama saķere ražošanas procesu vai ārējās ietekmes dēļ, var samazināt, īpaši pielāgojot virsmas struktūru.

Kopumā lāzertehnoloģiju iespaidīgie sasniegumi un daudzveidīgie pielietojumi uzsver pētniecības nozīmi šajā jomā. Profesors Müklihs un viņa komanda nosaka standartus, kas ne tikai rada apvērsumu nozarē, bet arī veicina aprites ekonomiku, izstrādājot pārstrādājamus un tīrus materiālus.