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液態(tài)玻璃成3D打印新材料 細(xì)節(jié)小至幾十微米

2017-04-20 來源:科技日報

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中玻網(wǎng)高準(zhǔn)確的玻璃結(jié)構(gòu)也可以3D打印?

  英國《自然》雜志18日發(fā)表的一項材料科學(xué)研究報告稱,德國科學(xué)家使用標(biāo)準(zhǔn)3D打印技術(shù),制造出了超復(fù)雜、高精細(xì)且高質(zhì)量的玻璃形狀,如微小的扭結(jié)狀脆餅干或城堡。這意味著,現(xiàn)在利用3D打印技術(shù)已可以制作具有較高光學(xué)性能的結(jié)構(gòu),可大量適用于設(shè)計復(fù)雜的透鏡和過濾器。

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  玻璃是一種擁有超級悠久歷史的材料,但時至今日仍具有大量實用屬性,包括電絕緣、熱絕緣以及不可比擬的光學(xué)透明性。但是,制作定制結(jié)構(gòu),尤其是使用高純度玻璃(如熔融石英玻璃)來制作并非易事,因為這要求較高的加工溫度,有些還要加入有害化學(xué)品。

  而3D打印技術(shù)在過去的幾年里,成本越來越低,適用材料范圍也更大。但如果想要利用標(biāo)準(zhǔn)3D打印技術(shù)制造出高質(zhì)量、能適用于準(zhǔn)確光學(xué)設(shè)備的玻璃結(jié)構(gòu),仍然是一大難題。

  此次,德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院研究人員巴斯汀·拉普及其同事,發(fā)明了一種新技術(shù)克服了這一難題,他們在標(biāo)準(zhǔn)3D打印機(jī)中使用可以自由流動的石英納米復(fù)合材料(被稱為“液態(tài)玻璃”)制作出復(fù)雜的形狀,然后經(jīng)過熱加工處理,形成具有較高光學(xué)性能的熔融石英玻璃結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)既光滑又透明,細(xì)節(jié)特征可以小至幾十微米。

  該技術(shù)并不只是提供精美的工藝品,還能制作出透明度和反射率足夠高的表面,應(yīng)用于大量光學(xué)設(shè)備中。

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