高精密的玻璃結構也可以3D打印?英國《自然》雜志18日發表的一項材料科學研究報告稱,德國科學家使用標準3D打印技術,制造出了超復雜、高精細且高質量的玻璃形狀,如微小的扭結狀脆餅干或城堡。這意味著,現在利用3D打印技術已可以制作具有較高光學性能的結構,可大量適用于設計復雜的透鏡和過濾器。
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、熱絕緣以及無與倫比的光學透明性。但是,制作定制結構,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品。
而3D打印技術在過去的幾年里,成本越來越低,適用材料范圍也更大。但如果想要利用標準3D打印技術制造出高質量、能適用于精密光學設備的玻璃結構,仍然是一大難題。
此次,德國卡爾斯魯厄理工學院研究人員巴斯汀·拉普及其同事,發明了一種新技術克服了這一難題,他們在標準3D打印機中使用可以自由流動的石英納米復合材料(被稱為"液態玻璃")制作出復雜的形狀,然后經過熱加工處理,形成具有較高光學性能的熔融石英玻璃結構。這些結構既光滑又透明,細節特征可以小至幾十微米。
該技術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,應用于大量光學設備中。
玻璃是已知最古老的材料之一,能夠為21世紀的3D打印技術所用,令人驚呼神奇。反觀物質世界,必然一是一、二是二嗎?對新材料如石墨烯的追求,開創出萬億級市場;對老材料的新理解,也一樣能促進成熟產業"茍日新,日日新,又日新"。正是科技進步這支"魔法棒",揮就了1+1>2的無窮魅力。
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