Funktionale Oberflächen und Schichten – neue Eigenschaften für Werkstoffe

Der Funktionalisierung von Oberflächen und Schichten wird ein hohes Innovationspotential zugesprochen. Sie verhilft traditionellen Werkstoffen zu neuen oder verbesserten Eigenschaften, erschließt neue Materialien für eine ressourcenschonende industrielle Nutzung und erhöht Effizienz und Langlebigkeit regenerativer Energieerzeugung. Zur Funktionalisierung von Oberflächen und Schichten bedarf es hochpräziser Werkzeuge. Hier bietet die Photonik mit ihren einzigartigen Eigenschaften vielfältige Möglichkeiten.

Hochpräzise Werkzeuge der Photonik

Durch die Funktionalisierung von Oberflächen und Schichten, also ihrer Ausrichtung auf ganz bestimmte Funktionen hin, erhält man Materialien mit vollkommen neuen, zusätzlichen oder verbesserten Eigenschaften.

Um sie herzustellen, benötigt man Werkzeuge, die so präzise arbeiten, dass sie im Nanometerbereich einsetzbar sind. Maßgeschneiderte Lösungen dafür liefert die Photonik. Dazu gehören die flexible, berührungslose und verschleißfreie Strukturierung mit dem Ultrakurzpulslaser oder ressourcenschonende, plasmabasierte Hybridprozesse für die Beschichtung und Funktionalisierung.

Interessant für viele Branchen

Angefangen bei der Medizintechnik bis hin zur Mess- und Beleuchtungstechnik, die Einsatzmöglichkeiten von Funktionalen Oberflächen und Schichten sind breit gefächert.

So kommen sie in der Automobilindustrie dann zum Einsatz, wenn es um die Herstellung von Korrosionsschutzschichten geht. In der Medizintechnik führt die Funktionalisierung von Oberflächen und Schichten zu Materialien, die antibakteriell beschichtet sind und über die sich Wirkstoffe gezielt freisetzen lassen.

Besonders bei Implantaten spielen diese neuen Materialeigenschaften eine große Rolle. Denn sie reduzieren das Infektionsrisiko, schaffen die Basis für eine gute Annahme des Implantates und tragen dazu bei, dass es länger im Körper des Patienten verbleiben kann. Daneben werden Funktionale Oberflächen und Schichten bei Stents, Kathetern und im Rahmen regenerativer Therapien verwendet.

In der Messtechnik und Sensorik ermöglicht der Einsatz von Funktionalen Oberflächen und Schichten eine stückzahlfähige und ressourcenschonende Produktion. Mit den innovativen Materialeigenschaften kann man hier neue inline-fähige, also in den Produktionsprozess integrierfähige, automatisierbare Verfahren zur Werkstoffprüfung, Prozessüberwachung und Qualitätssicherung realisieren.

Auch Strahlquellen, Optiken und Materialien werden durch gezielte Funktionalisierung leistungsfähiger und robuster. Ein Einsatzfeld dafür ist die Produktion von LEDs in der Halbleiterfertigung. Dank innovativer Beschichtungsverfahren erhält man kostengünstigere und effizientere LEDs als zuvor.

Die Basis der Photonik: Funktionale Schichten und Oberflächen

Die Skalierung photonischer Prozesse hin zu industriell nutzbaren, also effizienten, reproduzierbaren und inline-fähigen Bearbeitungs- und Herstellungsverfahren stellt eine der wesentlichen Herausforderungen dar. -> mehr

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