Reibungslos zum Forschungspreis

Reibungslos zum Forschungspreis

Auch kleinste Materialstrukturen lassen sich in Form bringen. Dafür braucht es allerdings die richtige Technik. Der Saarbrücker Materialforscher Frank Mücklich hat eine gefunden. Dafür wurde er nun ausgezeichnet.

Durch Reibung wird viel Energie verschenkt. Automotoren zum Beispiel könnten mehr Kraft entwickeln, wenn es keine Reibungsverluste in Ventilen, Lagern und Zylinderköpfen gäbe. Materialforscher an der Universität des Saarlandes und dem Material Engineering Center Saarland (MECS) haben eine Lasertechnologie entwickelt, mit der man die Oberflächen von Materialien präziser bearbeiten kann, wie die Saar-Uni mitteilte.

Laserstrahlen erzeugten dabei dreidimensionale Muster und verändern die Struktur der Materialien an der Oberfläche in einer nur hauchdünnen Schicht. Dadurch sollen Reibung und damit auch Verschleiß vermindert werden.

Allerdings dauere es sehr lange, diese Oberflächen zu behandeln. Das zeige bereits eine einfache Rechnung: Auf einem Daumennagel finden mehrere 100 Millionen Mikrometer große Strukturen Platz. Selbst, wenn sich tausend dieser Strukturen in einer Sekunde herstellen ließen, würde es mehr als einen Tag dauern, um diese kleine Fläche zu strukturieren. Eine technische Nutzung des Verfahrens sei daher nur möglich, wenn Tausende, Millionen oder besser Milliarden der winzigen Strukturen gleichzeitig erzeugt werden können. Dafür hätten Frank Mücklich und sein Team eine Lösung gefunden: Sie kombinierten mehrere Laser. Diese könnten mit einem Schuss Millionen bis Milliarden kleiner Strukturen auf einmal erzeugen. Sie ließen sich flexibel einstellen und könnten über große Oberflächen hinweg Strukturen auftragen, vergleichbar mit einem Stempel, der ein bestimmtes Muster überträgt.

Zahlreiche Anwendungsfelder

Möglichkeit zur Anwendung dieser Technologie gebe es zuhauf. Neben Anwendungsfeldern wie die Verschleißminderung geschmierter Oberflächen könnten damit auch die Oberflächen von Implantaten behandelt werden, damit sich natürliche Zellen besser anlagern können. Elektrische Steckverbinder könnten in Zukunft zuverlässiger werden, damit Fahrassistenz-Systemen oder das autonomen Fahren nicht unter Wackelkontakten leiden.

Wie die Saar-Uni mitteilte, belegen Mücklich und sein Team um Andrés Lasagni, Carsten Gachot, Andreas Rosenkranz, Michael Hans und Kim Eric Trinh von der Saar-Uni für die Erforschung und Entwicklung des Laserverfahrens den mit 20 000 Euro dotierten zweiten Platz des Berthold-Leibinger-Innovationspreises 2016.

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