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Lokales Dresdner Nachwuchs-Laserexperte erzielt Durchbruch bei Lotoseffekten für Flugzeuge
Dresden Lokales Dresdner Nachwuchs-Laserexperte erzielt Durchbruch bei Lotoseffekten für Flugzeuge
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09:25 08.10.2019
Stephan Milles von der TU Dresden hat es geschafft, eine Aluminiumoberfläche so mit einem laserbasierten Verfahren zu bearbeiten, dass Wasser komplett abperlt. Quelle: Tobias Ritz , TUD
Dresden

Damit Flugzeuge, Windräder und andere Anlagen aus Aluminium langsamer oder gar nicht vereisen, verziert der Dresdner Nachwuchs-Forscher Stephan Milles deren Oberflächen nun mit einem hauchfeinen Lasermuster. Durch die winzig kleinen „Berge“, die er in die Alu-Häute graviert, erzeugt er einen Lotos-Effekt nach dem Vorbild der Natur: Die Tragflächen und Rotorblätter weisen Wasser und Eis gleichermaßen ab. Das teilte die Technische Universität (TU) Dresden mit.

Zwar sind künstliche Lotoseffekte etwa für Sanitäranlagen oder Autos auch heute schon möglich. Die werden aber in aller Regel durch spezielle Beschichtungen erzeugt, die schließlich altern und kaputt gehen können. Solche Alterungseffekte kennen die Lasergravuren von Milles nicht.

Potenzial zur Massenproduktion

Der Wissenschaftler hat sich bei seinen Forschungen beizeiten auf Aluminium konzentriert, weil dieser Leichtbau-Werkstoff zum Beispiel in der Luftfahrt gerne eingesetzt wird. Um die Lotos-Strukturen darauf zu erzeugen, spaltet er das Licht eines Lasers zunächst in mehrere Teilstrahlen auf und führt sie dann wieder zusammen. Dadurch entsteht ein Licht-Schatten-Überlagerungsmuster, die man aus den Optik-Experimenten als „Interferenz-Muster“ kennt. Und eben dieses Muster gräbt dann die Anti-Wasser- und Anti-Eis-Strukturen in die Alu-Oberfläche.

Vorteil dieser Interferenz-Methode: Sie hat das Potenzial zur Massenproduktion, da sie Oberflächen quadratmeterweise gravieren kann. Allerdings muss Milles sein Verfahren dafür noch weiter verbessern.

Der wirtschaftliche Nutzen und das Plus an Sicherheit durch solche eisabweisende Strukturen liegt auf der Hand: „Wenn ein Flugzeug durch Wolken fliegt, hilft es schon, wenn die Vereisung von Tragflächen, Triebwerken und Sensorelementen um ein paar Sekunden verlangsamt wird“, betont der Nachwuchs-Forscher.

Milles hat diesem Thema seine Doktor-Arbeit gewidmet. Als Doktorvater gewann er den Laserexperten Prof. Andrés Fabián Lasagni, der an der TU Dresden den Lehrstuhl für „Laserbasierte Methoden der großflächigen Oberflächenstrukturierung“ leitet.

Von hw

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