Technologie

Optische Materialien im Fokus

31.05.2019 - Neues Geschäftsfeld am Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen.

Verbesserte Gläser, neue Laserbearbeitungs­systeme, maßgeschneiderte Glaskeramiken: Mit dem neuen Geschäftsfeld „Optische Materialien und Technologien“ erweitert das Fraunhofer-Institut für Mikro­struktur von Werkstoffen und Systemen sein Angebot. Bei einer Festveranstaltung zur Eröffnung wurden die Möglich­keiten vorgestellt, die sich für optische Industrie, Lackhersteller respektive Produzenten von Spezialmaschinen künftig in der Mikro­struktur­diagnostik und mikro­struktur­basierten Material­entwicklung bieten. Dazu tragen auch leistungs­starke neue Großgeräte bei.

„Wir beschäftigen uns am Institut seit 25 Jahren mit der Analyse von Effektpigmenten und haben in diesem Bereich viele Kompetenzen und Ideen entwickelt. Im neuen Geschäftsfeld können wir diese auf andere Bereiche übertragen. Um es mit einem Begriff aus der Optik zu sagen: Wir erweitern unser Spektrum“, erklärt Thomas Höche,  vom Fraunhofer-IMWS die Motivation für den Ausbau des Portfolios der anwendungs­orientierten Material­forschung. Der Physiker ist seit 2010 am Fraunhofer-IMWS tätig und leitet das neue Geschäftsfeld.

Die besondere Expertise seines Teams liegt dabei in der Kenntnis der Mikrostruktur von Materialien. Basierend auf Verfahren der Nano- und Oberflächen­analytik lassen sich Erkenntnisse über das Mikro­gefüge von Gläsern, Glaskeramiken, optischen Schichten oder Effekt­pigmenten gewinnen, die eine Verbesserung von deren Eigenschaften erlauben. Die Fachleute am Fraunhofer-IMWS betrachten für Unternehmen beispiels­weise aus der optischen Industrie, dem Spezial­maschinenbau und der Lackindustrie die komplette Wert­schöpfungs­kette von der Synthese über die Prozessierung und Analytik bis hin zur Simulation. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Weiterentwicklung laser­basierter Material­bearbeitungs­prozesse.

„In vielen Werkstoffklassen bieten wir unseren Kunden nicht nur die reine Material­charakteri­sierung an, sondern erschließen neue Möglichkeiten für die Material­entwicklung durch mikro­struktur­basiertes Material­design. So können wir neue Eigen­schaften von Werkstoffen möglich machen, Entwicklungszeiten verkürzen, die Ressourcen­effizienz verbessern und nicht zuletzt die Wertschöpfungs­tiefe vergrößern“, sagt der Leiter des Fraunhofer-IMWS, Ralf Wehrspohn. Sinnbild für die neuen Tätigkeitsfelder ist das erweiterte Gebäude des Instituts, das seinerseits über eine große Glasfront verfügt.

Zur Eröffnung wurden leistungsstarke neue Großgeräte in Betrieb genommen. Dazu gehört mit dem HITACHI HF 5000 das erste Raster­trans­missions­elektronen­mikroskop dieses Modelltyps in Europa. Zudem sind auch ein Gascluster­ionen-Flugzeit-Sekundärionenmassenspektro­meter am Fraunhofer-IMWS verfügbar, sowie eine Induktions­schmelze-Anlage, mit der sich eigenschafts­angepasste optische Gläser und Glaskeramiken synthetisieren lassen.

Mit LEAZit, einer neuartigen Glaskeramik mit geringer Wärmeausdehnung, und microPREP, einem laser­basierten Proben­präparations­gerät für die Mikro­struktur­diagnostik, haben die Mitarbeiter des neuen Geschäftsfelds bereits nachgewiesen, wie leistungsfähig die von ihnen entwickelten Lösungen sind. Ersteres wurde mit dem Hugo-Junkers-Preis des Landes Sachsen-Anhalt als bestes Projekt der angewandten Forschung 2018 ausgezeichnet, Letzteres mit dem ersten Platz beim Innovationspreis 2018 des TÜV Süd geehrt. „Diese Ideen wollen wir weiterentwickeln und auch neue Anwendungsfelder erschließen“. sagt Höche. „Ich denke an die besonderen präparativen und analytischen Heraus­forderungen hybrider Systeme, in denen organische mit anorganischen Materialien kombiniert sind.“

Fh.-IMWS

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