Hannover Messe

Hannover Messe 2019: Hochpräzise Oberflächenstrukturierung mittels ultrakurzpuls Laserstrahlung

Fraunhofer ILT / 6.3.2019

Um Oberflächeneigenschaften, wie Haptik oder Adhäsion, gezielt zu beeinflussen, lassen sich Oberflächenstrukturen mittels ultrakurz gepulster Laserstrahlung modifizieren. Die Herstellung von funktionellen Oberflächen, wie sie im medizinischen oder biotechnischen Bereich ihre Anwendung finden, lassen sich durch gezielt hochpräzise, periodische Nanostrukturierungen der Oberflächen erzeugen. Am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik werden derartige Nanostrukturen für funktionelle Oberflächen mittels ultrakurz gepulster Laserstrahlung erzeugt, woraus ebenso ästhetisch ansprechende Oberflächeneffekte entstehen.

Das sichtbare Farbspektrum, zwischen 400 nm und 650 nm, ist ein Ausschnitt aus dem elektromagnetischen Spektrum, dessen einzelne spektrale Komponenten vom menschlichen Auge als Farbe wahrgenommen werden. Trifft das Spektrum einer Lichtquelle auf eine mikro- oder nanostrukturierte Oberfläche, wird dieses Spektrum in verschiedene Anteile aufgeteilt, sodass in Abhängigkeit des Blickwinkels unterschiedliche Farben wahrgenommen werden und sogar ein tiefschwarzer Effekt erzeugt werden kann. Definierte Strukturen auf Oberflächen lassen sich mittels ultrakurz gepulster Lasterstrahlung erzeugen, wodurch nur spezifische Anteile des Farbspektrums reflektieren oder absorbieren. Im Gegensatz zu Farbpigmenten verblassen die so erzeugten Mikrostrukturen nicht und ein langzeitstabiler Farbeffekt entsteht.

© Fraunhofer ILT

Laserinduzierte periodische Oberflächenstrukturen.

Laser-Induced Periodic Surface Structures (LIPSS)

Statistische, selbstorganisierende Strukturen, die in wissenschaftlichen Kreisen auch als Laser-Induced Periodic Surface Structures (LIPSS) bezeichnet werden, resultieren aus einer elektromagnetischen Anregung der Oberfläche durch das elektromagnetische Feld des Laserpulses. Wellenlängen- und werkstoffabhängig können Strukturgrößen im Bereich zwischen 400 nm und 1 µm erzeugt werden. Abschnitt für Abschnitt lassen sich somit unterschiedliche Strukturmuster auftragen, die unter einem definierten Betrachtungswinkel in einer definierten Farbe, matt oder auch tiefschwarz erscheinen. Durch eine gezielte Anordnung unterschiedlicher Strukturabschnitte können beliebige Bilder mit Farbeffekten erzeugt werden.

Auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand »New Materials« auf der Hannover Messe (Halle 6, Stand A30) präsentiert das Fraunhofer ILT im Rahmen des Fraunhofer-Verbunds Light & Surfaces eine Reihe an mittels ultrakurz gepulster Lasterstrahlung hergestellten Mikro- und Nanostrukturen.

Der Fraunhofer-Verbund Light & Surfaces auf der Hannover Messe Industrie 2019

Weitere Informationen zur Hannover Messe Industrie 2019 und zu den, durch den Fraunhofer-Verbund Light & Surfaces ausgestellten Exponaten, erhalten Sie in regelmäßigen Abständen auf der Verbundhomepage unter »Presse & Events«.

Der Fraunhofer-Verbund Light & Surfaces bündelt die Kompetenzen von sechs Fraunhofer-Instituten. Die Institute vereinen aufeinander abgestimmte Kompetenzen in den Bereichen Laserfertigungsverfahren, Laser-Strahlquellen, Messtechnik, Medizin und Life Sciences, Optische Systeme und Optikfertigung, EUV-Technologie, Prozess- und Systemsimulation, Werkstofftechnik, Mikro- und Nanotechnologie, Dünnschicht- sowie Plasma- und Elektronenstrahltechnik.