科學家開發(fā)的新技術(shù)可改進玻璃的3D打印工藝

在所有可以進行3D打印的材料中，玻璃仍然是最具挑戰(zhàn)性的材料之一。不過，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院（ETH Zurich）研究中心的科學家正在努力通過一種新的且更好的玻璃打印技術(shù)來改變這種狀況。

目前打印玻璃物體已經(jīng)成為可能，最常用的方法涉及任一擠出熔融玻璃，或選擇性燒結(jié)（激光加熱）陶瓷粉末，將其轉(zhuǎn)化成玻璃。前者需要高溫，因此需要耐熱設備，而后者則不能生產(chǎn)特別復雜的物體。ETH的新技術(shù)旨在改進這兩個缺點。

它包含一種光敏樹脂，該光敏樹脂由液態(tài)塑料以及與含硅分子鍵合的有機分子組成，換句話說，它們是陶瓷分子。利用稱為數(shù)字光處理的現(xiàn)有工藝，該樹脂被暴露在紫外光的圖案下。無論光線照射到樹脂的何處，塑料單體都會交聯(lián)形成固態(tài)聚合物。該聚合物具有迷宮狀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，迷宮內(nèi)的空間被陶瓷分子填充。

隨后將生成的三維物體在600℃的溫度下燒制，燃燒掉聚合物，僅留下陶瓷。在第二次焙燒中，焙燒溫度約為1000℃，陶瓷致密化為透明的多孔玻璃。該物體在轉(zhuǎn)化為玻璃時確實會明顯收縮，這是設計過程中必須考慮的一個因素。

研究人員表示，盡管到目前為止創(chuàng)建的物體較小，但是它們的形狀相當復雜。此外，可以通過改變紫外線強度來調(diào)整孔徑，或可以通過將硼酸鹽或磷酸鹽混合到樹脂中來改變玻璃的其他特性。

瑞士一家主要的玻璃器皿經(jīng)銷商已經(jīng)表達了對使用該技術(shù)的興趣，該技術(shù)與德國卡爾斯魯厄技術(shù)學院正在開發(fā)的技術(shù)有些類似。