Hochleistungs-Ultrakurzpulslaser zur effizienten Mikro-/Nanostrukturierung von Oberflächen

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung in 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432740785

Naturinspirierte Oberflächenstrukturen im Nano- bzw. Mikrometerbereich bieten ein großes Potential für funktionalisierte Oberflächen. Dies ermöglicht den Einsatz modifizierter Bauteile anstelle von beschichteten Oberflächen oder Verbundwerkstoffen im industriellen Umfeld (z.B. zur umweltfreundlichen Herstellung von langzeitstabilen Oberflächen). Insbesondere hat sich hierfür die Laserstrukturierung als geeignete Technologie erwiesen, um erweiterte Funktionen zu integrieren. Hauptsächlich werden nanosekunden- (kurz) sowie pikosekunden- und femtosekundengepulste (ultrakurz) Laserquellen für die Erzeugung solcher Strukturen verwendet. Mit dem derzeitigen Stand der Technik ist es möglich, hochauflösende Oberflächenstrukturen mit modifizierten Eigenschaften zu erzeugen. Dies ist jedoch derzeitig nur bei geringen Bearbeitungsgeschwindigkeiten möglich. Um den laserbasierten Strukturierungsprozess mit hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten zu ermöglichen, ist der hier beantragte Hochleistungs-Ultrakurzpulslaser erforderlich. Das Lasersystem wird mit einer geeigneten Strahlführung ausgestattet, wodurch die Herstellung komplexer Oberflächenmuster mit hohen Auflösungen realisiert werden kann. Dadurch können Strukturen mit unterschiedlichsten Funktionen erzeugt werden. Zusätzlich wird das System zum Strukturieren von Prägewerkzeugen (z.B. Heißprägen von Platte-zu-Platte), sowie in Kombination mit Optiken zur Interferenzerzeugung genutzt. Dies ermöglicht die Erzeugung multiskaliger und multifunktioneller Strukturen in einem einzigen Bearbeitungsschritt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Hochleistungs-Ultrakurzpulslaser zur effizienten Mikro-/Nanostrukturierung von Oberflächen
• Gerätegruppe: 5700 Festkörper-Laser
• Antragstellende Institution: Technische Universität Dresden
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Andrés Fabián Lasagni