Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Deutscher Zukunftspreis für superkurze Lichtblitze in der Produktion

05.12.2013
Forscherteam erhält Preis des Bundespräsidenten für Arbeiten zur Nutzung von innovativen Ultrakurzpulslasern in der industriellen Serienfertigung.

Weil sie mit ultrakurzen Laserpulsen völlig neue Perspektiven in der industriellen Fertigung erschlossen haben, sind Mitarbeiter von Bosch, Trumpf und der Universität Jena am 4. Dezember mit dem Deutschen Zukunftspreis 2013 ausgezeichnet worden.

Bundespräsident Joachim Gauck überreichte den mit 250.000 Euro dotierten Preis in Berlin im Rahmen einer festlichen Veranstaltung an Dr. Jens König (Robert Bosch GmbH), Dr. Dirk Sutter (TRUMPF Laser GmbH + Co. KG) und Prof. Dr. Stefan Nolte (Friedrich-Schiller Universität Jena/Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF Jena).

Ihr Projekt „Ultrakurzpulslaser für die industrielle Massenfertigung – Produzieren mit Lichtblitzen“ konnte sich in der Finalrunde gegen zwei weitere herausragende Projekte aus dem Bereich der Photonik durchsetzen. Die Grundlage für diesen Erfolg wurde durch die Projektförderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) geschaffen.

Dem Forscherteam ist es mit seinen Arbeiten gelungen, Ultrakurzpulslaser fit für den Einsatz in der Industrie zu machen. Sie ebneten damit den Weg für eine hochpräzise Herstellung winziger Strukturen – und zur industriellen Fertigung neuartiger Produkte.

Laser der Extreme

Das Besondere am Ultrakurzpulslaser (UKP-Laser): Er ist ein Laser der Extreme. Höchste Pulsintensitäten bei kürzesten Pulsdauern von nur wenigen Pikosekunden sind die Merkmale dieser neuen Lasergeneration. Eine Pikosekunde ist die unglaublich kurze Zeitspanne von 0,000 000 000 001 Sekunden. Zum Vergleich: In drei Pikosekunden legt das Licht gerade mal einen Millimeter zurück. Und da geht noch mehr: Zurzeit dringen kommerzielle UKP-Laser schon in die nächstkleinere Einheit, in den Femtosekundenbereich, hinein.

Bei den Ultrakurzpulslasern wird der Laserstrahl äußerst präzise auf einen sehr kleinen Bereich konzentriert. Durch die enorm kurzen Pulsdauern wird nur dieser Bereich bei rund 6.000 Grad Celsius direkt verdampft, und der umliegende Bereich wird nicht erhitzt.

Die Wärme-Einflusszone reicht nur etwa einen Tausendstel Millimeter in den Werkstoff. Das Material in der Umgebung ermüdet nicht und wird auch nicht spröde. Fachleute sagen daher, UKP-Laser sind minimalinvasiv. So kann man beispielsweise trotz der hoch konzentrierten Energie des Lasers selbst auf einem Streichholzkopf feinste Strukturen herstellen, ohne diesen zu entflammen.

Universalwerkzeug Ultrakurzpulslaser: Erfolg aus BMBF-Projektförderung

Dies alles eröffnet vollkommen neue Möglichkeiten zur berührungslosen Bearbeitung fast aller Materialien: Ob beim Schneiden dünner, kratzfester Displaygläser oder dem Vereinzeln von Halbleiterchips auf immer dünneren Wafern – UKP-Laser sind aus der Smartphone-Fertigung heute kaum noch wegzudenken. Gleiches gilt für die Medizintechnik: Ultrakurze Laserpulse ermöglichen hochpräzise geschnittene Gefäßimplantate – sogenannte Stents – die besser verträglich sind und die Blutgefäße länger als bisher offen halten.

Im Automobilbau sorgen die lasergebohrten, extrem feinen Düsen von Benzin-Direkteinspritzventilen dafür, dass moderne Motoren immer sparsamer werden und strengere Abgasnormen erfüllen. Und das sind nur einige Beispiele für die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten ultrakurzer Laserpulse. Allein die Firma Bosch hat nach eigenen Angaben bereits rund 30 Millionen Bauteile mittels Ultrakurzpulslaser hergestellt.

Anliegen des Deutschen Zukunftspreises ist es, Arbeiten auszuzeichnen, die aus Ideen Erfolge machen. Der in diesem Jahr ausgezeichnete Erfolg wurde möglich durch die langjährige enge Zusammenarbeit eines Unternehmens der Lasertechnik mit einem Forschungsinstitut und einem Anwender der Technologie. Denn nur so konnte das Henne-Ei-Problem gelöst werden: Ohne industrietaugliche Laserquelle kein Einsatz in der Serienfertigung und ohne entsprechende Verkaufsperspektiven keine industrietaugliche Laserquelle.

Dank der konsequenten und nachhaltigen Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung auf dem Gebiet der Photonik sind heute die enormen Vorteile der hochpräzise und minimalinvasiv abtragenden Ultrakurzpulslaser für die Industrie nutzbar. Die Grundlagen für die erfolgreiche Zusammenarbeit des Siegerteams wurden von 2000 bis 2008 in den Verbundprojekten PRIMUS und PROMPTUS gelegt: Über einen Zeitraum von acht Jahren förderte das BMBF die beiden Projekte mit rund 16 Millionen Euro. Mit der Projektträgerschaft hatte das BMBF die VDI Technologiezentrum GmbH beauftragt. Im Anschluss an die Verbundprojekte wurde das Verfahren von den Partnern bis zur Serienreife entwickelt. Hier gilt: Forschung und Innovation brauchen einen langen Atem.

Mit seiner Projektförderung unterstützt das BMBF solche nachhaltigen Kooperationen unterschiedlicher Akteure auf allen Ebenen – von der Grundlagenforschung bis hin zur Anwendung. In der Folge hat Deutschland auf dem Gebiet der Ultrakurzpulstechnologie heute eine weltweit führende Position inne. Die erfolgreiche Innovationspolitik Deutschlands, die gerade solche Kooperationen fördert, ist weltweit anerkannt.

Daniela Metz | idw
Weitere Informationen:
http://www.photonikforschung.de
http://www.deutscher-zukunftspreis.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro
24.03.2017 | Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg

nachricht TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro
24.03.2017 | Technische Universität Kaiserslautern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise