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Neuartige Lasertechnik strukturiert blitzartig Oberflächen

22.01.2008
Die Mikro- und Nanostrukturierung von Materialoberflächen nimmt einen immer größeren Stellenwert bei vielen Anwendungen in der Mikrosystemtechnik, Mechatronik, Medizintechnik und verwandten Gebieten ein.

Insbesondere die Interferenz-Lithographie ist eine weit verbreitete Methode, um periodische großflächige Mikrostrukturen in Materialoberflächen zu erzeugen.

Allerdings beinhaltet die Anwendung dieser Methode mehrere Prozessschritte, um die gewünschte Strukturierung, zum Beispiel in Metallen, zu realisieren. Mit der Entwicklung einer neuartigen Lasertechnik – der Laser-Iinterferenzmetallurgie – sorgen saarländische Materialforscher nun dafür, dass nur noch ein einziger Arbeitsschritt für die Mikro- und Nanostrukturierung von Oberflächen notwendig ist.

Bei der Laser-Interferenzmetallurgie wird – ähnlich wie bei der Interferenz-Lithographie – der Werkstoff mit einem Interferenzmuster belichtet. Dieser Belichtungsschritt ist im Gegensatz zur Lithographie der einzige Bearbeitungsschritt. Weitere Schritte wie Entwicklung oder Ätzen entfallen. Die Belichtung erfolgt mit einem gepulsten Hochleistungslaser innerhalb von wenigen Nanosekunden. Dabei werden einzelne kohärente Lichtstrahlen an der Oberfläche zur Interferenz gebracht, woraus eine direkte, ferngeordnet periodische und lokale Aufheizung des Metalls durch photothermische Wechselwirkungen erfolgt.

Professor Frank Mücklich, der diese Methode zusammen mit seiner Forschergruppe an der Universität des Saarlandes entwickelt hat, konnte zeigen, dass durch die neue Lasertechnik Mikro- und Nanoarchitekturen erzeugt werden können, die in ihrer periodischen Geometrie und Präzision bislang einzigartig sind. Sie weisen nicht nur überraschende und exakt steuerbare Reibungs- und Verschleißeigenschaften auf, sondern erlauben auch eine vielfältige physikalische, chemische und biologische Oberflächenfunktionalisierung.

Professor Mücklich wurde für die Entwicklung der Laser-Interferenzmetallurgie zur Mikro- und Nanostrukturierung technischer Oberflächen mit dem Werner-Köster-Preis ausgezeichnet, der vom International Journal of Materials Research, der Zeitschrift für Metallkunde, jährlich international ausgeschrieben wird.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Frank Mücklich
Universität des Saarlandes
Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe
Im Stadtwald
66123 Saarbrücken
Telefon: 06 81/3 02-20 48
E-Mail: muecke@matsci.uni-sb.de

Helga Hansen | Innovationseinblicke Saarland
Weitere Informationen:
http://www.uni-saarland.de/fak8/fuwe
http://www.innovation.saarland.de

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