Ученые Ливерморской национальной лаборатории разработали технологию трехмерной печати прозрачного стекла с высокими оптическими свойствами. Это открытие позволит создавать лазеры и другие световые устройства более легкими и сделает их дешевле.
Возможность печати стекла на 3D-принтерах уже была показана другими исследовательскими группами, однако, они использовали либо метод расплавленного стекла и раскаленной печатной головки, либо лазер для сплавления стеклянного порошка. В обоих этих случаях стекло или порошок не успевают полностью сплавиться воедино за то время, пока идет печать, говорят исследователи. Это приводит к образованию пор и делает стекло непригодным для оптики.
В технологии Ливерморской лаборатории используется не расплавленное стекло, а чернила, которые они изготавливают из концентрированной взвеси частиц стекла с контролируемыми реологическими свойствами, так что с их помощью можно печатать при комнатной температуре. Затем компоненты проходят аккуратную термальную обработку, чтобы уплотнить материал и удалить следы процесса печати. Наконец, материал шлифуют для придания оптических качеств.
Дания перестанет субсидировать возобновляемую энергетику
Технологии
В качестве сырья используется силикатная «жижа», которая выдавливается, как чернила при письме. Сначала печатная продукция получается непрозрачной, но после высыхания и температурной обработки приобретает прозрачность. В отличие от печати расплавленным стеклом, этот подход не требует высоких температур и поэтому позволяет производить стекло более высокого разрешения.
По словам ученых, их изобретение не должно заменить традиционную оптику. Скорее, они хотят исследовать новые способы изготовления стекла, которых еще не существует на рынке. Изготовление новых материалов способно уменьшить размер, вес и стоимость оптических систем, а трехмерная печать позволит создавать оптику практически любой формы, сообщает Phys.org.
Компания печатает титановые ключи, которые невозможно скопировать
Кейсы
В похожем направлении движутся и ученые Технологического института Карлсруэ, которые тоже используют чернила из стеклянного прошка и печатают при комнатной температуре. В финальной стадии стеклянный объект запекается в специальной печи. Пока ученые Германии смогли изготовить только демонстрационные образцы вроде кренделя, но все еще впереди.