Группа инженеров из Технологического института Карлсруэ разработала новый способ 3D-печати стеклом, который значительно превосходит существующие аналоги. Статья, посвященная технологии, была опубликована в журнале Nature.
Как отмечает N+1, использование традиционных методов 3D-печати для создания стеклянных изделий произвольной формы представляется затруднительным, поскольку процесс требует сложной термической и химической обработки стекла. Предложенные ранее технологии печати позволяют создавать изделия либо с высокой прозрачностью, либо с высоким качеством поверхности.
Представленный метод позволяет создавать объекты, одновременно обладающие этими свойствами. В его основе лежит стереолитографии, используемая в классической 3D-печати пластиком.
В качестве сырья для печати используется коллоидный раствор наночастиц оксида кремния в фотополимере гидроксиэтилметакрилате. При помощи ультрафиолета, пропускаемого через трафарет, заготовке послойно придается начальная форма за счет затвердевания фотополимера, и она поднимается. После этого заготовка нагревается, в результате чего из нее удаляется полимер, оставляя готовое изделие из чистого стекла. Финальный отжиг уплотняет напечатанное стекло, убирая из него поры.
Для демонстрации возможностей метода его разработчики напечатали модель средневекового замка размером около двух миллиметров со структурными элементами в 80 микрометров и толщиной слоя 20 микрометров. Полученный материал оказался устойчивым к химическим воздействиям и имел крайне ровную и гладкую поверхность.
Ученые представили новый метод 3D-печати из стекла.http://t.co/ERXivrX0EE pic.twitter.com/wwTHtnTQLi
— 12_white (@mikky_nn) 20 апреля 2017 г.
В перспективе новая технология может найти применение в производстве микроэлектроники и компактных оптических устройств, а также в микрофлюидике. При этом тот факт, что в основе метода лежит стереолитография, позволяет исследователям рассчитывать на легкое внедрение технологии.
