Winzige Oberflächenstrukturen machen aus glatten Metalloberflächen starke Klettverschlüsse. Diese halten unterschiedliche Materialien dauerhafter als Klebstoff zusammen und sollen im Flugzeug- und im Automobilbau eingesetzt werden. Über die Erfindung britischer Materialforscher des Welding-Instituts in Great Abington berichtet das Wissenschaftsmagazin New Scientist (Ausgabe vom 15. Mai, S. 21).
Mithilfe dieser “Surfi-Sculpt” genannten Technik sei eine einfache Verbindung von Metall mit anderen Materialien möglich, erklärt der Materialforscher Bruce Dance. Die Teile müssen lediglich zusammengedrückt werden. Das Prinzip ist dasselbe wie bei einem Klettverschluss. Das Metall wird gegenüber einer glatten Metallplatte mit einer bis zu zehnfach größeren Oberfläche versehen. Dabei erzeugt ein Elektronenstrahl im Vakuum ein feines Profil in der Metalloberfläche. Der Strahl bringt das Metall an einer kleinen Stelle zum Schmelzen. Sobald sich der Strahl weiterbewegt, wird das geschmolzene Metall zu einem winzigen Tröpfchen ausgezogen, bevor es erstarrt. Diese Tröpfchen sind bis zu 2 Millimeter hoch und besitzen einen Durchmesser von 0,2 Millimetern.
Die Tröpfchen werden dabei in einem bestimmten Muster in verschiedene Richtungen ausgerichtet, und bilden Strukturen ähnlich wie die kleinen Häkchen bei einem Klettverschluss. Die Oberflächen der anderen Materialien verschlingen sich mit diesen Strukturen und lassen diese fest anhaften. Die Verbindung ist nach Aussagen der Materialwissenschaftler weitaus dauerhafter als eine herkömmliche Verklebung.
Trotz dieses komplizierten Prozesses dauert die Herstellung der Oberfläche nicht lange. Eine Fläche von hundert Quadratzentimetern ist in knapp zehn Sekunden aufgeraut. Getestet wurde das Verfahren bereits mit Stahl, Aluminium und Titan. Die Experten des Welding-Instituts rechnen jedoch damit, auch Glas und Plastik zu Klettverschlüssen verarbeiten zu können. Zwanzig Automobilhersteller und Flugzeugbauer haben bereits Interesse an dem Verfahren angemeldet und wollen es in wenigen Jahren in ihren Produkten einsetzen. Auch für medizinische Anwendungen sei die Technik interessant. Künstliche Hüftgelenke könnten den Knochen durch die Aufrauungen Ansatzpunkte zum Anwachsen geben.
ddp/bdw ? Oliver Schmid
