Neue Materialien ermöglichen faszinierende Produktfunktionalitäten
Neue Materialien und ihre vielen innovativen Einsatzmöglichkeiten sind heute für die Industrie und Mobilität unentbehrlich geworden. Die Anforderungen an die Eigenschaften aber auch an die Funktionalität der Oberfläche bilden hier die größten Herausforderungen. Um kosteneffiziente Lösungen zu realisieren, wird in der Anwendung eine Integration von Funktionen direkt in den Werkstoff sowie eine Eigenschaftsverbesserung von Bauteilen durch Oberflächenmodifikationen immer wichtiger.
So geben Oberflächentechnologien wesentliche Innovationsimpulse in verschiedensten Branchen wie beispielsweise in der Automobilindustrie und der Energietechnik. Mittels innovativer Beschichtungs- und Bearbeitungsverfahren können heute die Funktionalitäten von Oberflächen für zahlreiche Anwendungen gezielt entwickelt und optimiert werden. Beispiele finden sich im Korrosions- und Verschleißschutz, den sensorischen Eigenschaften oder einer schaltbaren Funktionalisierung.
Elektrische Funktionalisierung von Oberflächen
Ein aktuell intensiv bearbeitetes Technologiegebiet ist die elektrische Funktionalisierung der Oberflächen. Nicht nur im Zuge der Elektromobilität, sondern auch um Assistenzsysteme bei klassischen Antrieben mit Energie und Daten zu versorgen, existiert heute eine Vielzahl an elektrisch leitfähigen Oberflächen im Automobil. Beispiele finden sich in allen Komplexitätsebenen, von beheizbaren Armauflagen, bis hin zu Randnabenmotoren oder innermotorischen Sensoren. Neben klassischen, galvanischen Verfahren, um derartige Funktionen zu erzielen, wird dabei immer häufiger eine nanotechnologische Lösung angestrebt. Ein Neuer Werkstoff, dem in diesem Zusammenhang ein großes Potential nachgesagt wird, ist das Graphen. Diese, aus einatomaren Kohlenstoffschichten aufgebaute Funktionsschicht, ist auch Gegenstand zahlreicher Forschungen im Umfeld der Photovoltaik und soll das für energietechnische Zwecke heute meist eingesetzte Indium-Zinn-Oxid, als transparente, leitfähige Beschichtung an geeigneten Stellen ersetzen. Doch nicht nur bei der Gewinnung von Strom aus regenerativen Quellen, sondern auch bei der Speicherung von elektrischer Energie spielen die Oberflächen eine große Rolle. Die Beispiele reichen von Brennstoffzellenoberflächen, die eine effizientere Konversion des Speichermediums in elektrische Energie erlauben, bis hin zur Elektrodenentwicklung von Lithiumionenbatterien, womit sich der Kreis zur Elektromobilität und damit zur Automobilindustrie wieder schließen lässt.
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
