Los científicos han desarrollado un método de procesamiento de materiales con láser para producir superficies texturizadas que repelen la suciedad y el agua. Esta tecnología se utilizará principalmente en la industria aeroespacial.

El uso de revestimientos que imitan la planta de loto, cuyas hojas tienen propiedades autolimpiantes, se está volviendo más común en una amplia gama de aplicaciones, de la industria a la medicina. Cuando el agua cae sobre estas hojas, forma cuentas que ruedan, llevándose el polvo y la suciedad con ellos gracias a la compleja estructura microscópica y nanoscópica de la superficie. Con el apoyo del proyecto LASER4FUN, financiado con fondos europeos, un equipo de investigadores ha ideado un método inspirado en el efecto de loto utilizando láseres para grabar patrones de filigrana directamente en superficies metálicas.

Resumiendo el proceso en un comunicado de prensa del Instituto Fraunhofer de Tecnología de Materiales y Vigas IWS, El Dr. Tim Kunze dijo:"Con nuestro proceso, queremos prevenir cualquier forma de contaminación en las superficies de las aeronaves ". sin embargo, que "también sería un éxito si al menos pudiéramos reducirlo considerablemente".

Efecto loto

El mismo comunicado de prensa señala que los ingenieros han utilizado una técnica de creación de patrones de interferencia láser directa (DLIP). Esto implica el uso de ópticas especiales para dividir un solo rayo láser en varios rayos parciales que se recombinan en la superficie del metal a estructurar. Crea patrones de luz precisos y controlables. "Si el patrón de interferencia se enfoca en una hoja de titanio, la luz láser de alta energía derrite y hace ablación del material en las áreas brillantes, mientras que deja el material intacto en las áreas oscuras ".

El equipo observó que estos patrones se asemejan a pasillos de pilares o techos de hierro corrugado. "Las distancias entre los pilares se pueden establecer entre 150 nanómetros (millonésimas de milímetro) y 30 micrómetros (milésimas de milímetro)". Esto crea una superficie en la que las gotas de agua no pueden agarrarse lo suficiente. Como resultado, ruedan o se deslizan, en lugar de extenderse para formar una película, similar al efecto de loto observado en la naturaleza.

Estas superficies repelentes al agua o superhidrófobas también se producen mediante otras tecnologías, como se explica en el comunicado de prensa. "Hoy dia, la mayoría de los recubrimientos tipo loto en láminas de metal, Los vasos o accesorios de baño se siguen produciendo mediante procesos especiales. La principal ventaja de estos métodos de recubrimiento es que permiten tratar grandes áreas. Sin embargo, los revestimientos envejecen con el tiempo, pueden dañarse fácilmente y, en parte, no cumplir con las nuevas regulaciones medioambientales de la UE que entran en vigor ". Los científicos enfatizan que las estructuras producidas por el método DLIP pueden durar años sin generar preocupaciones medioambientales.

Además de las pruebas de vuelo de recubrimientos estructurados con láser en el ala de un avión, el equipo también está estudiando otras aplicaciones para sus nanoestructuras de tipo loto. Los investigadores sugieren que la tecnología podría utilizarse para protegerse contra la falsificación o para mejorar la biocompatibilidad de los implantes quirúrgicos. como los que se utilizan en odontología.

El proyecto en curso LASER4FUN (Red europea Esrs sobre micro / nanoestructuración de superficies con láser de pulso corto) tiene como objetivo "estructurar superficies que incorporen propiedades para aplicaciones industriales, "según CORDIS. Se centra en la" interacción de la energía láser con varios materiales (metales, semiconductores, polímeros, vidrios y materiales avanzados) y en nuevas funcionalidades de superficie como tribología, estética y humectabilidad ”. Otro objetivo del proyecto es crear una red de formación internacional para investigadores en etapa inicial en el campo del procesamiento de metales.