高精密的玻璃結(jié)構(gòu)也可以3D打印?英國(guó)《自然》雜志18日發(fā)表的一項(xiàng)材料科學(xué)研究報(bào)告稱,德國(guó)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(jì)復(fù)雜的透鏡和過(guò)濾器。
玻璃是一種擁有超級(jí)悠久歷史的材料,但時(shí)至今日仍具有大量實(shí)用屬性,包括電絕緣、熱絕緣以及無(wú)與倫比的光學(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(lái)制作并非易事,因?yàn)檫@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(guò)去的幾年里,成本越來(lái)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、能適用于精密光學(xué)設(shè)備的玻璃結(jié)構(gòu),仍然是一大難題。
此次,德國(guó)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?cè)跇?biāo)準(zhǔn)3D打印機(jī)中使用可以自由流動(dòng)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(guò)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。
玻璃是已知最古老的材料之一,能夠?yàn)?1世紀(jì)的3D打印技術(shù)所用,令人驚呼神奇。反觀物質(zhì)世界,必然一是一、二是二嗎?對(duì)新材料如石墨烯的追求,開(kāi)創(chuàng)出萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng);對(duì)老材料的新理解,也一樣能促進(jìn)成熟產(chǎn)業(yè)"茍日新,日日新,又日新"。正是科技進(jìn)步這支"魔法棒",揮就了1+1>2的無(wú)窮魅力。
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