Netzwerk entwickelt neue Funktionalitäten mikrostrukturierter Oberflächen

Im Rahmen des WIR!-Bündnisses „GRAVOmer – Kompetenzregion mikrostrukturierter Funktionsoberflächen“ haben Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus ganz Mitteldeutschland verschiedene Projekte entwickelt, die einen Beitrag zur CO2-Vermeidung, Müllreduzierung und dem Einsparen von Ressourcen leisten könnten.

Drei Projekte des GRAVOmer-Netzwerkes wurden für die Bundesförderung empfohlen und werden in Zukunft mit 15 Millionen Euro unterstützt. Dazu gehören Projekte,  die sich mit der präzisen Prägung von Oberflächen, Papier aus Abfällen von Biogas-Anlagen und einem Aus- und Weiterbildungsprogramm zu mikrostrukturierten Funktionsoberflächen beschäftigen.

Mitteldeutschland als Kompetenzregion für mikrostrukturierte Funktionsoberflächen

GRAVOmer ist ein Netzwerk für die „anwendungsbezogene Gestaltung von Oberflächen im industriellen Maßstab“ mit Sitz in Leipzig. Mögliche Anwendungen spezifischer Oberflächenstrukturierung sind zum Beispiel selbstreinigende Dekorbeschichtungen, optische und haptische Oberflächeneffekte sowie strömungsoptimierte Mikrofluidikkanäle (Mikrofluidik umfasst das Verhalten von Flüssigkeiten und Gasen auf Mikro-Ebenen).

Zusammen mit dem WIR!-Bündnis hat sich GRAVOmer zum Ziel gesetzt, eine Innovationsregion für mikrostrukturierte Funktionsoberflächen zu entwickeln und den intensiven Austausch zwischen Wirtschaft und Wissenschaft zu fördern. Darüber hinaus strebt das Netzwerk eine langfristige Vernetzung zu regionalen Unternehmen an:

„Mit dem Gravomer-Netzwerk wollen wir Unternehmen aus Mitteldeutschland in die Lage versetzen, regionale Wertschöpfungsketten rund um die Produktion und Anwendung von komplexen Oberflächen aufzubauen“,

erklärt Prof. Dr. Engisch, Mit-Initiator des WIR-Projekts und Professor für Werkstoffe an der HTWK Leipzig.

Aktuell arbeiten im Netzwerk 40 Unternehmen und Institutionen, die vorwiegend aus Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen stammen, an innovativen Ideen für mikrostrukturierte Funktionsoberflächen. Das Ziel sind dauerhafte Kooperationen zwischen den Netzwerk-Partnern:

„Mit unserem GRAVOmer-Innovationsnetzwerk möchten wir nachhaltige Kooperationen insbesondere zwischen Bündnisunternehmen initiieren. Die Zusammenarbeit soll sich dabei möglichst entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Material- oder Werkzeughersteller bis zum Produzenten eines Endprodukts erstrecken“,

verdeutlicht Bündnisleiterin Ulrike Helmstedt.

Folgende zukünftigen Projekte werden vom Bund gefördert:

Neue Methoden der Mikrostrukturierung

Ausschlaggebend für die innovativen Projekte des GRAVOmer-Netzwerkes sind neue Methoden der Mikrostrukturierung. Das sind laserchemische Verfahren in der Mikroelektronik, welche die „photochemische Beeinflussung sehr kleiner räumlicher Bereiche auf verschiedenen in der Mikroelektronik gebräuchlicher Substratmaterialien“ ermöglichen (Quelle: Spektrum).

Mithilfe von Lasertechnologie können Zylinder von Prägemaschinen so fein bearbeitet werden, dass Oberflächenstrukturen ganz neue Eigenschaften erhalten. Glasflächen können dadurch beispielsweise mit einer für das menschliche Auge unsichtbaren funktionalen Oberfläche versehen werden. Dadurch können Vögel z. B. vor der Kollision mit Glasscheiben geschützt werden. Weitere Anwendungsgebiete sind Oberflächenstrukturen, welche das Beschlagen und Vereisen von Außensensoren bei autonom fahrenden Autos verhindern. Präzise Prägungen im Dekor- und Verpackungsbereich können darüber hinaus auch antibakterielle Strukturen für Verpackungen oder Wandflächen herstellen, die dann in Krankenhäusern eingesetzt werden können.
Das GRAVOmer-Netzwerk arbeitet zudem an Inhalten für ein Aus- und Weiterbildungsprogram zu mikrostrukturierten Funktionsoberflächen. Dabei ist unter anderem die Verknüpfung von bestehenden Studiengängen zu neuen Ausbildungsformaten in Planung, welche sich mit dem Zusammenspiel von Material, Oberflächenstruktur und Produktionsprozess zur Erzeugung von innovativen Oberflächenfunktionalitäten auseinandersetzen.

Papier aus Abfällen von Biogasanlagen

Methoden der Mikrostrukturierung spielen darüber hinaus eine Rolle bei der Herstellung von Papier aus Abfällen von Biogasanlagen. Aus den Rückständen von Biogasanlagen, welche überwiegend aus Fasern bestehen, konnten Hersteller bereits Biograspapier entwickeln. Dieses kann jedoch nur für wenige, zumeist dekorative Zwecke verwendet werden. In dem Projekt des GRAVOmer-Netzwerkes arbeiten derzeit Unternehmer und Wissenschaftler an einer Methode zur Behandlung von rauen Oberflächen aus natürlicher Faser. Ziel ist die Entwicklung eines aus pflanzlichen Nebenprodukten erzeugten, bedruckbaren Papiers für die industrielle Masse. Upcycling at’s it’s best!

Wir wünschen dem GRAVOmer-Netzwerk viel Erfolg bei der Umsetzung der Projekte und freuen uns, über die ersten Ergebnisse! Kennt ihr noch andere Projekte, die sich mit Mikrostrukturierung beschäftigen? Schreibt uns gerne einen Kommentar!