Revolusjonerende laserteknologi: redesign materialoverflater nå!

Revolusjonerende laserteknologi: redesign materialoverflater nå!

Moderne laserteknologi åpner for fascinerende muligheter for å forbedre materialoverflater. Det har vist seg å være banebrytende, spesielt i bilindustrien. I følge Saarlands universitet Denne teknologien kan ikke bare forbedre den elektriske ledningsevnen til komponenter betydelig, men også frastøte bakterier og virus. Professor Frank Mücklich, som har ledet lederen for funksjonelle materialer ved Saar-universitetet i over 30 år, er en pioner på dette feltet.

Under hans ledelse ble Steinbeis forskningssenter for materialteknologi grunnlagt for 15 år siden og selskapet Surfunction ble grunnlagt for fem år siden. Disse institusjonene er godt posisjonert for å fremme utviklingen av innovative overflater fra laserteknologi. Mücklich er også talsmann for emnenettverket "Materials Science and Materials Technology" ved acatech, som ytterligere understreker hans enestående rolle i forskning på laserteknologi.

Direkte laserstråleinterferensstrukturering

En nøkkelteknologi er direkte laserstråleinterferensstrukturering (DLIP). Denne metoden tillater berøringsfri prosessering med hastigheter på opptil én kvadratmeter per minutt og bruker interferensprinsippet for å skape svært funksjonelle mikrostrukturer i materialer. Høyt Wikipedia DLIP kan påføres nesten alle materialer og påvirker overflateegenskapene når det gjelder elektriske og optiske egenskaper, tribologi og fuktbarhet. På 1990-tallet fikk Mücklich sine første erfaringer med en prosess basert på laserinterferens for krystallisering av amorfe lag ved det tekniske universitetet i München. Disse prinsippene ble til slutt brukt til å utvikle DLIP ved Saarland University.

Mikrotopografien til overflatene kan kontrolleres betydelig. Mücklich og doktorgradsstudenten hans Andrés Lasagni lyktes med å strukturere materialer ved hjelp av laserinterferensmetallurgi. Samarbeidet deres resulterte i flere priser, inkludert Berthold Leibinger Innovation Prize.

Søknader og internasjonale samarbeid

Bruken av laserstrukturerte overflater strekker seg også til kritiske områder som bilindustrien. Ved å forbedre påliteligheten og levetiden til elektriske koblinger i elektriske kjøretøy, kan de nye metalloverflatene lede strøm opptil 80 % mer effektivt og kreve 40 % mindre kraft ved sammenkobling. I tillegg har disse materialene blitt testet i romfart for å redusere vedheft av mikroorganismer i vanskelige miljøer.

Spesielle prosjekter i samarbeid med NASA og ESA, som er overvåket av ESA-astronaut Matthias Maurer, tar sikte på å forske på hygieneegenskapene til overflater under romforhold. Under testene ble det utført ulike eksperimenter, som oppførselen til antimikrobielle overflater og studiet av biofilmer. For eksempel har teknologien økt effektiviteten til solcelleanlegg med 21 %, rapporterer Fraunhofer IFAM.

Bruk av laserbasert overflatebehandling beskytter miljøet da det ikke kreves kjemiske tilsetningsstoffer. Laserteknologi muliggjør betydelige fremskritt innen overflatemodifisering, som er avgjørende for langsiktig stabil liming og maling. Utfordringer som utilstrekkelig vedheft på grunn av produksjonsprosesser eller ytre påvirkninger kan reduseres ved å spesifikt tilpasse overflatestrukturen.

Samlet sett understreker de imponerende fremskrittene og mangfoldige anvendelsene av laserteknologi viktigheten av forskning på dette området. Professor Mücklich og teamet hans setter standarder som ikke bare revolusjonerer industrien, men som også bidrar til den sirkulære økonomien ved å utvikle resirkulerbare og rene materialer.