材料的表面對其功能具有巨大的影響。如果外表面的性質(zhì)發(fā)生改變，可能會擴大材料的應用范圍。這正是Friedrich Schiller大學（德國）的材料科學家們研究如何使用激光技術調(diào)整不同材料表面的原因。他們主要關注點在于激光誘導產(chǎn)生周期性表面結構，也稱為LIPSS。LIPSS是極其微小的結構。他們在國際知名頂級期刊Carbon上報道了在這領域中所取得的成就。

耶拿大學Otto Schott材料研究所的Stephan Gräf博士解釋道：“當用飛秒激光器（一種具有極短而強的光脈沖的激光器）照射表面時，在激光束照射表面的點處會形成一種特征結構，而正是在這個焦點處的干擾作用產(chǎn)生了LIPSS。”因為普通的激光束不能聚焦到所需要的那么小，所以這些特征結構遠小于使用正常激光技術所能達到的結構。除其他參數(shù)外，結構的大小還取決于所使用的激光強度和激光波長。在對激光束參數(shù)進行仔細調(diào)整的基礎上，幾乎可以“量身定做”所需的結構。與此同時還可以利用激光束掃描整個表面來獲取大面積的周期性圖案。

目前在強彎曲面上的應用
一般來說，這種方法適用于多種不同的材料。然而到目前為止它還只能應用于平面上。但現(xiàn)在耶拿材料學家成功地制備出了具有激光誘導周期結構的強彎曲面。Gräf博士說道：“我們已經(jīng)在大約10微米的薄碳纖維表面上制備出了直徑并不比結構本身大的LIPSS。此外，我們還能疊加不同類型的結構從而分層次地形成表面。”

目前的這些發(fā)現(xiàn)將為實際應用提供全新的可能性。例如，可以將碳纖維嵌入到其他材料中（比如某些聚合物）用來制備復合材料，再利用化學處理的方式來提高復合材料的強度。利用LIPSS可以準確改變它們的表面形貌，這樣就可以在聚合物和嵌入的纖維之間進行錨定。

更耐用的材料
此外，該結構還可用作光學衍射光柵。它能讓光在表面上的反射和吸收行為能夠以一種特定的方式發(fā)生改變，同理也適用于光的衍射行為。而且基于所謂的“結構色”理念，以后可以有選擇性地設計表面的顏色。因此，激光誘導的周期性表面結構越來越受到光學應用領域的關注。

耶拿大學的材料學家Gräf博士還說道：“通過改變表面形貌可以減少摩擦系數(shù)，從而防止磨損。比如可以用這種方式開發(fā)更耐用的醫(yī)用植入物。”此外，可以通過這種方式改變材料的潤濕性，因此可以設計成更具疏水性或親水性的材料。