Door wrijving gaat veel energie verloren. Motoren zouden meer kracht kunnen leveren als er geen wrij-vingsverlies bestond bij de kleppen, de lagers en in de cilinderkop. Materiaal-onderzoekers van de Universtität des Saarlandes en het Material Engineering Center Saarland (MECS) hebben een lasertechnologie ontwikkeld, waarmee men de oppervlakken van materialen nauwkeurig kan bewerken. Daarmee vermindert de wrijving en de slijtage aan het oppervlak.
Naar schatting veroorzaken wrijving en slijtage van materialen elk jaar een maatschappelijke schade van 5-8 % van het bruto nationaal product. Door wrijving gaat vooral energie verloren en worden materialen zwaarder belast en verouderen daardoor sneller. Veel ingenieurs onderzoeken opper-vlaktelagen voor materialen, die robuuster zijn zoals keramiek of metaal-legeringen. De onderzoekers in Saarland hebben echter een proces ontwikkeld, waarmee men direct de oppervlakken van materialen kan bewerken en de structuur zodanig verandert, dat deze slijtvaster is en minder wrijvingsoppervlak heeft.
Lasertechnologie
Bij laser interferentie technologie wordt een aantal gebundelde laserstralen op het materiaal gericht. De laserstralen stapelen zich op als de golven, die ontstaan als je stenen in het water gooit (interferentie). Hierdoor is op een oppervlakte van 1 cm2 in één keer een nauwkeurig patroon in de grootte van enkele nanometers aan te brengen. De onderzoekers kunnen op 1/10 van een haarbreedte bijvoorbeeld wolfram bij ongeveer 4000 °C laten smelten. Direct daarnaast, ongeveer 1/5000 mm verder, blijft het materiaal praktisch onveranderd.
De laserstralen creëren een driedimensionaal patroon en veranderen de inwendige structuur van de materialen in een flinterdun laagje aan de oppervlakte. Door de extreme hitte van de laserstralen wordt de opper-vlaktevorm veranderd; er ontstaan minuscule kleine putjes en bultjes. De laserstralen zijn ook te gebruiken om de inwendige structuur van het materiaal in een flinterdun laagje te veranderen.
Eigenschappen
Het met de laserstralen verkregen patroon geeft de materiaaloppervlakken bepaalde eigenschappen. Ze kunnen bijvoorbeeld zo gevormd worden, dat in een vloeistofstroom nauwelijks wrijving ontstaat. De technologie is bovendien bruikbaar om zeer kleine opslagplaatsen voor een smeerolie-voorraad op het oppervlak te creëren. Dat speelt bijvoorbeeld een rol bij lagers van windmolens.
Met behulp van de laserinterferentiemethode willen de onderzoekers de oppervlakken van de assen zodanig behandelen, dat ook op lange termijn geringe wrijving en gelijkmatige smering is gegarandeerd.
In vergelijking met andere processen is lasertechnologie voor onder-nemingen effectief door een snellere productie en minder benodigde extra toevoegingen. Hoewel de aanschaf van een laserinstallatie een forse kostenpost is, zal deze zich al in korte tijd kunnen terugverdienen.
