Surface rendue diffractante par nanostructuration laser

Noir profond obtenu par nanostructuration laser

Surface rendue hydrophobe par nanostructuration laser

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Texturation de surface par laser

la nanotexturation par laser femtoseconde permet de donner aux matériaux des propriétés nouvelles.

Depuis l'invention du laser femtoseconde, le développement de nouveaux procédés laser suscite un intérêt croissant et de nombreuses applications utilisant ce type de laser ont été mises au point, notamment dans le secteur industriel. Depuis sa création, ALPhANOV concentre ses efforts pour maîtriser et optimiser ces procédés. Parmi ses plus récents développements, la nanotexturation par laser femtoseconde a conduit à une large gamme d'applications.

 

Appliquées à la surface de matériaux (comme par exemple, le métal ou le silicium), des impulsions femtosecondes permettent en effet une texturation de dimensions nanométriques. Le long de la ligne du point laser, la matière s’auto-organise sous la forme d’une structure ondulée composée de bosses et de creux. La période et l'orientation de ces ondulations peuvent être contrôlées grâce à la longueur d'onde et la polarisation de la lumière.

 

 

Ces structures ont trouvé une première application dans le domaine de la décoration. Lorsque la période des ondulations est dans le même ordre de grandeur que la longueur d'onde de la lumière visible, la structure ondulée diffracte la lumière et ceci conduit à des effets de coloration. En particulier utilisé dans l'industrie de luxe comme l'industrie horlogère ou la parfumerie, ce procédé permet de donner une réelle valeur ajoutée au produit.

 

 

A l'inverse de cet effet de diffraction, les nanostructures peuvent se présenter sous formes de «pointes», capables de capturer la lumière incidente sans aucune réflexion. Cette structure donne au matériau un effet noir mat très caractéristique. Outre l'aspect esthétique, ce procédé est utilisé notamment dans les cellules photovoltaïques afin d’améliorer le rendement des cellules solaires par absorption de la lumière.

 

 

Enfin, ces structures nanométriques permettent aussi de modifier les propriétés de mouillage de la surface. De cette façon, en jouant sur les paramètres du laser, il est possible d'obtenir une surface super-hydrophobe ou l'inverse une surface super-hydrophile. Cette grande flexibilité permet par exemple de modifier les propriétés tribologiques des matériaux techniques.

 

Comme les autres procédés laser, la nanotexturation de surface offre par ailleurs de nombreux avantages. En plus d'être sans contact, le procédé est réalisé en une étape, sans pré- ni post-traitement et sans utiliser de produits chimiques. Avec une vitesse de quelques secondes par centimètre carré, il est particulièrement adapté aux applications industrielles.

 

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