Швейцарские технологии способны вывести 3D-печать стекла на новый уровень

Из всех материалов, которые могут быть напечатаны в 3D, стекло по-прежнему является одним из самых сложных для работы. Ученые из швейцарского исследовательского центра ETH Zurich работают над тем, чтобы изменить это с помощью новой и, как сообщается, более совершенной техники печати стекла.

Хотя 3D-печать стеклянных объектов уже возможна, наиболее часто используемые процессы включают либо экструдирование расплавленного стекла, либо выборочное спекание (нагревание лазером) керамического порошка для превращения его в стекло.

Первый способ связан с высокими температурами и, следовательно, требует термостойкого оборудования, тогда как последний не может производить особо сложные объекты. Новая технология ETH предназначена для устранения обоих этих недостатков.

Суть нового метода ETH

Их метод использует светочувствительную смолу, которая состоит из жидкого пластика вместе с органическими молекулами, с которыми связаны кремнийсодержащие молекулы - другими словами, они являются керамическими молекулами.

При использовании существующего процесса, известного как цифровая обработка света, смола подвергается воздействию ультрафиолетового излучения. Везде, где свет попадает на смолу, пластиковые мономеры сшиваются, образуя твердый полимер. Этот полимер имеет лабиринтоподобную внутреннюю структуру, а пространства внутри лабиринта заполнены керамическими молекулами.

Способы обработки

Полученный трехмерный объект впоследствии обжигают при температуре 600ºC (1112ºF), сжигая полимер, оставляя только керамику. Во время второго обжига, примерно при 1000 ºC (1832 ºF), керамика уплотняется до прозрачного пористого стекла.

Объект значительно уменьшается в размерах, поскольку он превращается в стекло, что необходимо учитывать в процессе проектирования. Хотя объекты, созданные до сих пор, были не такими громоздкими по размерам, они довольно сложны по форме.

Кроме того, можно изменять размер пор, изменяя интенсивность ультрафиолетового излучения, а также изменять другие характеристики стекла, смешивая борат или фосфат со смолой.

Крупный швейцарский дилер по производству стеклянной посуды уже выразил заинтересованность в использовании этой технологии, которая в некоторой степени похожа на технику, разрабатываемую в Немецком технологическом институте в Карлсруэ.