3D打印復(fù)雜玻璃物體的新方法

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使用添加方法創(chuàng)造玻璃物體并不容易，這就是為什么到目前為止惟獨(dú)兩組研究人員成功完成了這項任務(wù)的原因-一組是通過印刷需要高溫柔耐熱設(shè)備的熔融玻璃來完成的，而另一組是通過印刷陶瓷顆粒來完成的可以稍后再轉(zhuǎn)換為玻璃，但沒有任何真正的復(fù)雜性。

【3D打印復(fù)雜玻璃物體的新方法】但是，感謝蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員，這可能很快就會改變。使用立體光刻技術(shù)(這是1980年代最早開辟的3D打印方法之一)，由ETH的AndréStudart領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊提出了一種特別的，富含塑料的樹脂和有機(jī)分子，這些分子與玻璃前體結(jié)合。
研究人員在論文中寫道：“通過三維(3D)打印數(shù)字化創(chuàng)造氧化玻璃代表了玻璃設(shè)計和創(chuàng)造方式的重大轉(zhuǎn)變，這為探究當(dāng)前技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的功能提供了機(jī)會。”
該技術(shù)包括用紫外線照耀聚合物樹脂，從而使其光敏組分交聯(lián)并硬化-塑料單體結(jié)合起來形成迷宮狀結(jié)構(gòu)，并且在空隙中填充陶瓷分子。
由于該物體是逐層構(gòu)建的，因此研究人員可以通過調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度(弱光導(dǎo)致大的孔隙，反之亦然)來操縱每一層的孔徑大小，這是他們偶然發(fā)現(xiàn)的一個特征。
此外，該技術(shù)還可以通過將二氧化硅與硼酸鹽或磷酸鹽混合，然后將其添加到樹脂中，從而由不同類型的玻璃制成復(fù)雜的物體，甚至可以將多種類型的玻璃組合在一起。
完成所需的物體后，首先將其暴露于600°C的溫度下以燒掉聚合物骨架，然后暴露于約1,000°C的溫度下以將陶瓷結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃朴诖皯舨ＡУ膱杂餐该鞑Ａ?。
即使無法使用這種技術(shù)來生產(chǎn)比模具大得多的物體，研究人員已經(jīng)申請了專利，目前正在與瑞士玻璃器皿經(jīng)銷商進(jìn)行商業(yè)部署談判。
“由于眼鏡的大多數(shù)功能特性都來自于其透明度和多組分性質(zhì)，因此該3D打印平臺可能對獨(dú)特的技術(shù)，科學(xué)和藝術(shù)實(shí)用。”
最新一期的《自然材料》雜志上發(fā)表了一篇詳細(xì)介紹這項新技術(shù)的論文。

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