Fusion Bionic utiliza patrones de interferencia láser para producir de manera eficiente micro y nano texturas en una amplia variedad de materiales.
Beneficios
- Reducción del consumo de material
- Produce color sin pinturas ni colorantes
- Reduce el deslumbramiento sin toxinas
- Alise o haga rugosa una superficie sin arenado
- Proteger del agua sin recubrimientos
- Desinfectar sin toxinas
Aplicaciones
- Paneles solares
- Arquitectura
- Vehículos
- Muebles
Objetivos de desarrollo sostenible de la ONU abordados
-
Meta 6: Agua Limpia y Saneamiento
-
Objetivo 7: Energía limpia y asequible
-
Objetivo 9: Innovación e infraestructura de la industria
-
Objetivo 11: Ciudades y comunidades sostenibles
-
Objetivo 12: Producción y Consumo Responsables
El Desafío
Acérquese a una hoja de loto, el ala de una mariposa o el ojo de una polilla y verá conjuntos intrincados de bultos extremadamente pequeños, colocados con precisión para repeler el agua, la suciedad o las bacterias, o incluso para proporcionar color o para absorber mejor la luz. sin que el organismo tenga que gastar energía adicional. Los seres humanos a menudo logran estas cualidades mediante el uso de productos químicos tóxicos o grandes cantidades de agua u otros recursos. El grabado láser y otras técnicas de mecanizado han permitido a los humanos crear nano texturas similares que imparten funciones directamente sobre las superficies, pero son lentas, consumen mucha energía y son difíciles de usar a escala.
Detalles de la innovación
Los científicos de Fusion Bionic han encontrado una forma extremadamente eficiente de nano-texturizar superficies aprovechando las propiedades de la luz misma. En lugar de usar un rayo láser como un cuchillo para grabar una superficie línea por línea, controlan el patrón de interferencia de múltiples rayos secundarios para usarlos como un sello para producir una textura completa de una sola vez. A esto lo llaman “patrón de interferencia láser directa (DLIP)”. Esta técnica puede producir de manera eficiente texturas funcionales, imitando las superficies de la naturaleza y reemplazando los costosos métodos tradicionales de acabado de superficies.
En DLIP, los rayos láser se combinan de manera controlada para crear un patrón de interferencia definido dentro del área de procesamiento. El patrón producido es mucho más pequeño que el propio rayo láser con resoluciones típicas en el rango de 300 nm a 30 μm. Debido al efecto de interferencia, hay áreas de alta intensidad (máximos de interferencia) e intensidad cero (mínimos de interferencia) dentro del rayo láser. Durante el mecanizado, la superficie del material solo se modifica en los máximos de intensidad, las áreas restantes no se ven afectadas.
Los patrones creados con la tecnología DLIP de Fusion Bionic se pueden transferir a casi todos los materiales, desde metales y polímeros hasta cerámica, revestimientos y vidrio.
Modelo biologico
Acérquese a una hoja de loto, el ala de una mariposa o el ojo de una polilla y verá conjuntos intrincados de bultos extremadamente pequeños, colocados con precisión para repeler el agua, la suciedad o las bacterias, o incluso para absorber mejor la luz, sin que el organismo tenga que hacerlo. gastar cualquier energía adicional.
Las hojas de loto están cubiertas con filas y filas de pilares a nanoescala, cada uno unas 400 veces más delgado que un cabello humano. El agua que cae sobre estas superficies llenas de baches no tiene una superficie plana a la que adherirse. En cambio, las moléculas se adhieren entre sí, formando gotitas que se deslizan, arrastrando partículas de suciedad y contaminantes con ellas.
Otros organismos usan texturas similares para el efecto opuesto: cuando la luz golpea los ojos de las polillas, no rebota en absoluto en las intrincadas superficies de nanopilares. En cambio, las ondas quedan atrapadas y absorbidas en los espacios cada vez más estrechos entre los nanopilares, creando una superficie naturalmente antirreflectante.
Ver estrategias relacionadas
Ray of Hope Prize®
El Ray of Hope Prize celebra las soluciones inspiradas en la naturaleza que abordan los mayores desafíos ambientales y de sostenibilidad del mundo. Creado en honor a Ray C. Anderson, fundador de Interface, Inc. y líder empresarial y de sustentabilidad, el premio de $100,000 Ray of Hope Prize ayuda a las empresas emergentes a cruzar un umbral crítico para convertirse en negocios viables al ampliar sus historias y proporcionarles financiamiento sin capital. El premio arroja luz sobre las soluciones innovadoras inspiradas en la naturaleza que necesitamos para construir un mundo sostenible y resistente. Fusion Bionic fue seleccionado como finalista para el 2022 Ray of Hope Prize.
