FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG AN MIKROSTRUKTURIERTEN OBERFLÄCHEN

HOLOGRAPHISCHE REGENBOGENPROJEKTION IM BUNDESMINISTERIUM FÜR BILDUNG & FORSCHUNG

In Zusammenarbeit mit dem IPK des Fraunhofer Instituts Berlin, konnten wir die Linsenelemente für ein Kunstprojekt "Kunst am Bau", für den Neubau des BMBF, am Kapelle-Ufer 1 in Berlin, mit dem Verfahren der Ultrapräzisionszerspanung und Spritzprägung realisieren.

Um das weiße Licht der Vollspektrum LED in das Farbspektrum eines Regenbogens zerlegen zu können, müssen die optischen Elemente eine Blazegitterstruktur aufweisen, welche im Nanometerbereich eine zyklische Abfolge von Sägezahnstrukturen darstellt.

Hierfür musste im Labortrakt des Fraunhofer IPK auf einer eigens modifizierten LT-Ultra Ultrapräzisionsfertigungsanlage ein Replikationsmaster hergestellt werden, welches die 40.000 optischen Strukturen des Blazegitters störungsfrei abbildet und für den nachfolgenden Spritzgußprozeß der makrooptischen Grundkörper geeignet ist.

Das Kunstwerk "Virtuelle Skulptur ohne Titel" gewann im Rahmen des Wettbewerbs "Kunst Am Bau" den Titel und die Künstlergruppe um Boran Burchhardt, Andreas Lippke und Marcel Stammen beauftragte uns mit der Realisierung der optischen Elemente.

DAS ENDE DER WELTWEITEN PLASTIKMÜLL-VERSCHMUTZUNG?

Die Entwicklung eines vollständig biologisch abbaubaren Kunststoffs kann es möglich machen!

BIO-Kunststoff - PHA (Polyhydroxyalkanoat) - ein Polymer aus pflanzlichen und tierischen Nebenprodukten, sowie anderen biogenen Reststoffen der Lebensmittelindustrie.

Besonders intensiv arbeiten wir derzeit an der Entwicklung von umweltverträglichen Folien und Polymeren und den innovativen Technologien zu deren Herstellung.

Schwerpunkt und Ziel unserer Forschung und Entwicklung sind vollständig recyclebare und zu 100% biologisch abbaubare Materialien, die in den gängigen Systemen der Cast- und Blow-Folienextrusion, sowie in Spritzgussverfahren ohne zusätzliche Umrüstmaßnahmen, von der verarbeitenden Industrie wirtschaftlich rentabel eingesetzt werden können.

Die erste erfolgreiche PHA Cast Folien Extrusion ist der Beweis für die Folien-Extrudierbarkeit des modifizierten Basis PHA.

Das Ergebnis öffnet den Weg für weitere Schritte in den Folienmarkt des Flexible Packaging auf der Basis von einem 100% biologisch abbaubaren und natürlich kompostierbaren PHA Bio-Polymer.

Die Folien- Extrudierbarkeit des modifizierten PHA wurde hiermit auf der Basis einer kontinuierlichen Cast-Folien Extrusion in einer Stärke zwischen ca. 40µ - 150µ nachgewiesen.

ULTRAHARTES PRÄGEWERKZEUG ZUM EINBRINGEN VON HOLOGRAPHISCHEN STRUKTUREN IN HARTMETALLE

Ziel dieses Forschungsprojektes ist es einen Ultraharten Prägestempel herzustellen, welcher zur Sicherung gegen Plagiate in der Industrie verwandt werden kann.

Die Oberfläche der aus verschiedenen Elementen aufgebauten Prägematrize wird schließlich eine Härte von HV 1900 - 2300 aufweisen, welche ausreichend ist um holographische Strukturen im lateralen Bereich von ca. 400 - 800nm, bei einer Wellenlängenabhängigen Ortsfrequenz von 1280-2630 Linien/mm, direkt in Metalle prägen zu können.

Diese Technik lässt sich dann auf jeden beliebigen Prägestempel übertragen, welcher durch extreme Standzeiten in seiner Qualität gestärkt werden soll.

LICHTKONZENTRATOREN FÜR DIE PHOTOVOLTAIK

Mit Lichtkonzentratoren lässt sich die Effizienz von Solarmodulen nachweislich steigern.

In einer Machbarkeitsstudie mit dem Titel "Streifenförmige Konzentratoren für breitbandige Strahlung zur örtlichen Effizienzerhöhung der Beleuchtungsstärke bei gleichzeitiger Reduzierung der erforderlichen Fläche des mono- oder polykristalinen Siliziums" haben wir dies bereits nachgewiesen.

Wegen der derzeitigen Produktionsvorteile im Wettbewerb durch ausländische Unternehmen wurde die Umsetzung jedoch eingestellt. Ökologisch und nachhaltig betrachtet wäre die Realisierung des Projektes ein großer Fortschritt!