Forschern ist es erstmals gelungen, selbst gekrümmte Oberflächen mit laserinduzierten periodischen Strukturen zu versehen, mit denen sich Oberflächen auch farblich gestalten lassen. (Bildquelle: : Jan-Peter Kasper/FSU)

Damit lassen sich besonders feine Strukturen hervorrufen. Bestrahlt man eine Oberfläche mit einem Femtosekundenlaser – also einem Laser mit sehr kurzen Lichtpulsen -, so bilden sich an dem Punkt, an dem der Laserstrahl auf die Oberfläche trifft, charakteristische Strukturen aus. Interferenzeffekte in diesem Fokuspunkt rufen die LIPSS (Laser-Induced Periodic Surface Structures) hervor. Diese Strukturen sind kleiner als die, die man durch normale Laserstrukturierung erreicht. Die Größe der Strukturen hängt unter anderem von der Laserintensität und der verwendeten Laserwellenlänge ab. Verändert man also die Parameter der Laserstrahlung, lassen sich die Strukturen nahezu maßgeschneidert aufbringen. Durch das Abrastern der Oberfläche mit dem Laserstrahl wird sie vollständig mit dem periodischen Muster versehen. Generell funktioniert die Methode auf verschiedenen Materialklassen. Bisher allerdings konnte sie nur auf ebenen Flächen angewendet werden. Den Forschern ist es nun gelungen, auch gekrümmte Oberflächen mit den laserinduzierten periodischen Strukturen zu versehen. Dadurch bieten sich neue Möglichkeiten für die Praxis. So werden etwa die Kohlenstofffasern bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen in andere Materialien eingebettet. Um die Festigkeit der Verbundwerkstoffe zu verbessern, werden sie bisher mit Chemikalien behandelt. Durch die LIPSS lässt sich nun ihre Oberflächentopographie gezielt verändern, so dass es zu einem Verankern zwischen Polymer und eingebetteten Fasern kommt.