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Der Mann fürs Oberflächliche

Andrés Lasagni lasert alle möglichen Materialien und verbessert damit deren Leistungsfähigkeit und Lebensdauer. So schafft er Strukturen, die keiner sieht aber allen helfen.

© André Wirsig

Von Annechristin Bonss

Das Vorbild für seine Forschung findet Andrés Lasagni in seiner Brieftasche. „Gucken Sie sich dieses Meisterwerk an“, sagt er und hält den 20-Euro-Schein in die Höhe. Bunt schillert der silbrigglänzende Streifen am Rand der Banknote im Licht. Abwechselnd sind kleine Euro-Zeichen oder die Zahl 20 zu sehen. Linien, Striche und Kurven wechseln sich, kreuzen einander im Winkel des Lichtscheins. In einem der kleinen angedeuteten Rundfenster erscheint ein Frauenkopf. Sie lächelt. Filigran sind die Linien gezeichnet, sogar einzelne Haarsträhnen sind sichtbar. Hauchdünn ist das Papier an dieser Stelle. Es ist ein Meisterwerk der Gelddruckkunst. Ein Meisterwerk, das niemand so schnell fälschen soll. Ein Meisterwerk moderner Forschung.

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Denn genauso, wie die Experten in den staatlichen Gelddruckereien immer raffinierter arbeiten, sind Wissenschaftler wie Andrés Lasagni damit beschäftigt, Oberflächen zu bearbeiten. Es geht um die Funktionalität der Flächen und um Technologien, diese zu bearbeiten. Mithilfe von Lasern und dem Rolle-zu-Rolle-Verfahren werden die Oberflächen bis im Nanometerbereich strukturiert. Die können so zum Beispiel antibakteriell oder biokompatibel sein oder mehr Licht absorbieren. Oder sie vereisen nicht mehr so schnell, auch wenn die Temperaturen sinken. Denn eine Eisschicht, zum Beispiel im Kühlschrank, bedeutet Energieverlust. Diese Erkenntnisse sind auch im Flugzeugbau interessant.

Seit fünf Jahren gehört Andrés Lasagni mit seiner Arbeit zur Dresdner Spitzenforschung. Der 40-Jährige hat eine der neun Open-Topic-Professuren bekommen. Die TU Dresden konnte diese Stellen durch den Erfolg in der Exzellenz-Initiative schaffen. Über 1 300 Wissenschaftler aus der ganzen Welt hatten sich dafür beworben. Lasagni ist seitdem der Experte für laserbasierte Methoden der großflächigen Oberflächenstrukturierung am Institut für Fertigungstechnik. Er hatte damals schon etliche Kilometer für seine Forschung hinter sich gebracht. Geboren in Argentinien, italienische Wurzeln, Doktorarbeit in Saarbrücken, ein Jahr Wissenschaft in den USA. Schließlich wechselte er nach Dresden. Heute lebt er hier mit Frau und Sohn.

Wie das Auto weniger Pannen hat

Weg aus Dresden möchte er nicht mehr. „Ich suche keine beruflichen Alternativen“, sagt er. Und lobt die Arbeitsbedingungen. „So etwas gibt es nur hier, es ist einmalig, weltweit, eine große Chance für mich.“ Der Erfolg gibt ihm recht. Gerade ist Andrés Lasagni mit dem Materials-Science-and-Technology-Preis ausgezeichnet worden. Alle zwei Jahre wird diese Anerkennung unter jungen europäischen Forschern, die bis zu 40 Jahre alt sind, ausgelobt. Die Kandidaten dafür werden anonym vorgeschlagen. „Das ist ein Preis für die Karriere“, sagt Andrés Lasagni.

Dabei ist er damit noch lange nicht fertig. Zu groß ist die Anzahl möglicher Einsatzorte für seine strukturierten Oberflächen. Vor zwei Jahren hat Andrés Lasagni begonnen, an der Oberfläche von Implantaten für Zähne zu forschen. Sind diese verändert, haften sie besser an den Knochenzellen. Die Regeneration geht schneller. Anderes Beispiel: Neue Oberflächen an elektrischen Kontakten lassen den Widerstand sinken. Das wiederum bedeutet weniger Belastung und weniger Ausfälle. „Immer mehr Fehler im Auto sind elektrischer Art“, sagt der Professor. Mithilfe der neuen Oberflächen an den Steckern lässt sich diese Statistik bereinigen.

Es sind nicht nur die unzähligen Einsatzmöglichkeiten, die den Forscher fordern. Die Zeit treibt ihn an, der Kampf gegen die Uhr. Schneller, immer schneller sollen die Strukturen auf den neuen Oberflächen entstehen. Zeit ist Geld. Seine Maschinen können eine Fläche von einem Quadratmeter in etwa einer Minute bearbeiten. Konventionelle Maschinen schaffen gerade einmal eine Fläche von bis zu zehn Quadratzentimetern in dieser Zeit. Wer schnell sein will, braucht neue Konzepte.

Das weiß Andrés Lasagni. Er bündelt mehrere Laserstrahlen, um ein Interferenzmuster zu erzeugen. Dieses Bild zeigt eine periodische Variation der Laserintensität im gesamten räumlichen Überlagerungsbereich der Laserstrahlen. „Es ist, wie mit mehreren Millionen von winzigen Laserstrahlen gleichzeitig zu arbeiten“, sagt der Professor. Die Gesetze der Physik helfen, wenn der Forscher und seine Mitarbeiter die neuen Maschinen zusammenbauen und ihre Methoden patentieren lassen. „Keiner ist so schnell wie wir“, sagt er stolz. Einige seiner Optiken hat er als Prototypen bereits an die Industrie verkauft.

Ein Katalog für neue Strukturen

Andrés Lasagni arbeitet zusätzlich an einem Katalog. Darin sind Strukturen für Oberflächen aufgelistet, die ihnen eine gewünschte Eigenschaft verleihen. Zudem gibt der Katalog Hinweise, welche Laserparameter notwendig sind, um die Strukturen auf die Oberflächen zu bekommen. Auch dabei geht es um Geschwindigkeit und den Preis. Die beiden Faktoren sind entscheidend. Je schneller und automatischer, desto effizienter und effektiver arbeiten die Unternehmen und können so die Produkte günstiger anbieten. Das Ziel: Irgendwann sollen individuelle Oberflächen entstehen.

Dabei erlebt der Wissenschaftler einen steten Wechsel zwischen Grundlagen und Anwendung. Andrés Lasagni leitet neben seiner Stelle an der TU Dresden ein Zentrum für fortgeschrittene Mikro-Photonik. Die Anforderungen der Partner aus der Industrie reizen ihn. Sie zeigen ihm, worauf es ankommt, wenn Erkenntnisse aus der Forschung in der Wirtschaft zur Anwendung kommen. Eine stete Herausforderung, die ihm zusätzliche Mittel zum Forschen beschert. Über 1,5 Millionen Euro hat der Professor im vergangenen Jahr eingeworben. Das sind über 75 000 Mal 20 Euro. 75 000 Mal das Spiel von Strichen, Linien, Farben und der lächelnden Frau. 75 000 Mal ein Meisterwerk der Forschung.