Nanostrukturierung

Funktionale Oberflächen erfordern häufig Strukturen, welche die intrinsischen Eigenschaften der Werkstoffe verstärken bzw. aufgrund ihrer Dimension einen besonderen physikalischen oder optischen Effekt hervorrufen. Dazu sind Nanostrukturen erforderlich, die sich reproduzierbar und mit hoher Geschwindigkeit mittels gepulster Laserstrahlung erzeugen lassen. Durch den Einsatz der Laserabtragstechnik können höchste Oberflächengenauigkeiten erzielt werden, wobei durch die sogenannte Mehrstrahl-Interferenztechnik periodische Strukturen im Bereich von 100 nm – 1000 nm auf Bauteile applizierbar sind.

Spezielle Optiken erlauben die gezielte Einstellung der Periodizitäten sowie der Nanomuster, die sich durch die Interferenz mehrerer Teilstrahlen erzeugen lassen. Möglich sind 2,- 3- und 4-Strahlinterferenzen, bei denen über die gezielte Wahl der Polarisation unterschiedliche Muster erzeugt werden können. Bedingt durch die sich einstellenden Interferenzen an den Oberflächen lassen sich bestimmte Interferenzfarben sowohl auf Bauteilen, als auch auf Werkzeugen erzeugen, die sich mittels Replikationsverfahren auf große Bauteile übertragen lassen.

Neben den deterministischen Nanostrukturen ermöglichen Selbstorganisationseffekte in der Bearbeitung mit Ultrakurzpulslasern die Nanostrukturierung im Bereich 100 – 500 nm. Dabei werden Pulsdauer- und Wellenlängen-abhängige, funktionale Strukturen auf Metallen erzeugt, die sich im Spritzguss oder über Prägeverfahren auf metallische Folien und Polymere übertragen lassen.

Die umfangreiche und moderne Ausstattung sowie das fundierte Know-how ermöglichen angewandte Forschung zur Mikro- und Feinbearbeitung mit Laserstrahlen für die Miniaturisierung von Funktionselementen im Maschinen-, Anlagen-, Fahrzeug- und Gerätebau sowie in der Bio- und Medizintechnik.