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Organisationseinheit der BAM
Der Vortrag gibt einen Überblick zu aktuellen Projekt- und Publikationsaktivitäten im BAM-Fachbereich 6.4 Technologien mit Nanowerkstoffen zum Thema “Laser-induzierte periodische Oberflächenstrukturen”. Die Herstellung solcher Mikro- und Nanostrukturen mittels ultrakurzer Laserpulse wird beschrieben, wodurch optische, chemische, mechanische oder biologische Oberflächenfunktionalsierungen vorgenommen werden können. Beispiele aus den Bereichen der Farbwirkung, der Benetzbarkeit mit Flüssigkeiten und der Reibungs- und Verschleissminderung werden erläutert.
Der Vortrag gibt einen Überblick über die vielfältigen Möglichkeiten der Oberflächenfunktionalisierung mittels Mikro- und Nanostrukturierung durch Ultrakurzpuls-Lasermaterialbeabeitung. Dies schließt eine Diskussion des Phänomens der Laser-induzierten periodischen Oberflächenstrukturen (LIPSS, engl.: Laser-induced Periodic Surface Structures, Ripples), sowie deren Klassifikation und Bildungsmechanismen mit ein. Ein Schwerpunkt der Präsentation liegt auf der Diskussion verschiedener Anwendungsmöglichkeiten der LIPSS in Bereichen der Optik, Fluidik, Tribologie und Medizin, sowie auf einem Ausblick auf die industrielle Skalierbarkeit der LIPSS-Technologie.
Synthetic molecular systems undergoing structure and property changes as a response to external stimuli offer a series of relevant functions. Their direct use in solution, immobilized at surfaces, or integrated into adequate matrices, allow for the elaboration of nano-carriers, molecular electronic memory circuits, adaptive systems, artificial muscles, or healable materials, among others. Reversible systems are commonly generated by utilizing molecular switches as responsive bi-stable molecules. Of particular interest are switches controlled by non-invasive triggers, especially light, which can display high spatial and temporal resolution. Photoswitches were used to change properties, such as conductance and basicity, based on light-induced alteration of the molecular geometry, that is, their dimensions and shape. In nature, light-induced geometrical modifications of molecular systems lead to primary biological functions, such as the visual perception in vertebrates, or proton pumping in some bacteria, two examples that nicely illustrate the potential of photo-inducing structural modifications in organic systems.