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Patent erteilt: INNOVENT-Wissenschaftler entwickeln neues Verfahren für hochabsorbierende oxidkeramische Beschichtungen

Forscherinnen und Forscher des Innovent e.V. in Jena haben ein neues Beschichtungsverfahren entwickelt, das Metall- oder Metalllegierungsschichten durch plasmachemische Oxidation in optisch hochabsorbierende oxidkeramische Schichten überführt.

Die Technologie, für die kürzlich die Patenterteilung erfolgte, kann die Oberflächenfunktion von Materialien in Optik, Energiegewinnung und Sensorik grundlegend verbessern.

 

Das Verfahren: Präzision durch Plasmatechnologie

Das neue Verfahren kombiniert thermische oder Kalt-Spritztechniken (wie Kaltplasmaspritzen, Flammspritzen, Vakuumplasmaspritzen oder Kaltgasspritzen) mit dem Prozess der plasmachemischen Oxidation PCO®. Diese Kombination ermöglicht die Umwandlung von Metallschichten bzw. deren Oberflächen in oxidkeramische Schichten mit außergewöhnlich hoher optischer Absorption über einen weiten Wellenlängenbereich von mindestens 200 – 2200 Nanometern.

 

Vorteile der Innovation

  • Breitbandige Absorption: Die oxidkeramischen Schichten absorbieren Licht effizient über ein weites Spektrum – ideal für Anwendungen in Photovoltaik, thermischen Solarkollektoren oder optischen Sensoren.
  • Flexible Substratmaterialien: Das Verfahren der Plasmachemischen Oxidation PCO® ist damit nicht nur auf die bisher eingesetzten Leichtmetalle (insb. Aluminium, Magnesium, Titan) begrenzt, sondern auch auf alternativen Substratmaterialien anwendbar, von Metallen über Keramiken bis hin zu Kunststoffen.
  • Skalierbarkeit: Durch den Einsatz etablierter Spritztechniken (z. B. Kaltgasspritzen) ist eine industrielle Umsetzung mit hoher Präzision und Wirtschaftlichkeit möglich.
  • Umweltfreundlich: Der Einsatz wässriger Elektrolyte reduziert den Bedarf an schädlichen Chemikalien im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren.

 

Anwendungsfelder:Von der Energiegewinnung bis zur Raumfahrt

Die Technologie eignet sich besonders für:

  • Effizientere Absorberschichten für Solarthermie-Anlagen oder Photovoltaik-Module.
  • Optische Systeme: Hochabsorbierende Beschichtungen für Linsensysteme, Detektoren oder Laseranwendungen.
  • Luft- und Raumfahrt: Thermische Schutzschichten mit verbesserter Strahlungsabsorption für Satelliten oder Triebwerkskomponenten.
  • Sensorik: Oberflächen für Infrarot- oder UV-Sensoren mit erhöhter Empfindlichkeit.