В последние годы 3D-печать добралась уже и до стеклянных изделий. Однако, существовал один ограничивающий фактор - высокая температура, необходимая для печати стеклянных структур. Но теперь команда исследователей из Технологического института Джорджии представила новый метод, использующий ультрафиолет и низкие температуры, чтобы преодолеть эту проблему.
Исследователи разработали процесс, который снижает температуру, необходимую для преобразования печатной полимерной смолы в кварцевое стекло, с 1100°C до всего лишь 220°C. Это значительно упрощает процесс и сокращает время отверждения стекла с 12 часов до всего лишь пяти. Их метод позволяет создавать различные стеклянные структуры, включая крошечные линзы шириной примерно с человеческий волос.
Профессор Х. Джерри Ци, возглавляющий команду исследователей, подчеркнул, что их подход открывает новые возможности для производства керамики в мягких условиях. Керамика, включая кварцевое стекло, является особенно сложным материалом, и этот новый метод позволяет раздвинуть границы и создавать больше керамических изделий.
Одним из потенциальных применений новой технологии является создание медицинских устройств, таких как эндоскопы. Миниатюризация линз позволит улучшить медицинскую визуализацию внутри тела. Кроме того, стеклянные структуры, созданные с помощью 3D-печати, могут использоваться для создания микрофлюидных устройств (очень тонких трубок, если по-простому). Эти устройства, обычно представляющие собой небольшие компьютерные чипы с микроканалами, используются для исследования клеток и биожидкостей в движении.
Одним из основных преимуществ стеклянных чипов перед полимерными заключается в их устойчивости к коррозии, вызываемой химическими веществами или биологическими жидкостями. Это открывает новые возможности для развития микроэлектроники со стеклянными структурами.
Исследователи с нетерпением ожидают возможности, которые предоставит их новый метод. Он не только позволяет создавать стеклянные структуры в более мягких условиях, но и открывает двери для новых инноваций в области медицины и исследований. Будущее 3D-печати стекла выглядит обещающе, и мы можем ожидать еще большего развития этой технологии.
Источник:
Минчжэ Ли и др., Низкотемпературная 3D-печать микроструктур прозрачного кварцевого стекла (Mingzhe Li et al, Low-temperature 3D printing of transparent silica glass microstructures), Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adi2958.
Благодарю за чтение! Если понравилась статья, то предлагаю подписаться, будет ещё много таких. Есть мысли по предмету статьи и не только - приглашаю в комментарии. Также, если интересно, можете ознакомиться со страницами нашего проекта на других платформах, ссылки найдёте в описании канала. Кроме того, у меня есть страница на сервисе поддержки авторов Бусти, просто сообщаю, поддержка - дело добровольное, ссылка так же в описании канала.