法国研究人员成功的超高分辨率光学玻璃3D打印

icmcb-cnrs实验室和波尔多大学的我国研究人员开发了一种利用fdm技术对磷酸盐玻璃进行3D打印的方法。通过使用纤维拉伸塔拉动玻璃，研究人员可以挤出复杂的几何，同时保持材料的发光性能。研究小组认为，其制造透明玻璃的直接方法创造了复杂的光学元件和新的生物医学设备的可能性。

磷酸盐玻璃

磷酸盐玻璃是光学玻璃，它的折射率特性非常适合于透镜、光纤和光学系统的其他部件。多年来，由于不透明度的不良变化和一些结晶，这种材料的3D打印一直困扰着科学家。

研究人员认为，过去任何半成功的尝试都受到了不幸缺乏分辨力或密度的阻碍。生产高密度、亚毫米分辨率玻璃物体的能力将使一套低成本的几何复杂光子器件成为波尔多研究的最终目标。

玻璃的挤压

第一阶段的研究涉及基本磷酸盐玻璃的开发。这种材料是在800c的铂坩埚中专门制备的，然后拉入1.9毫米厚的棒中。由于熔化和挤出磷酸盐玻璃所需的温度异常高，团队必须配备一个入门级普鲁赛3克隆和一个定制的热和印刷床。经过一些重大修改，打印机最终可以控制470摄氏度喷嘴和320摄氏度床温度的实验。

通过小组通过研究许多打印参数，成功地实现了99.98%的超高密度，避免了零件中不必要的光散射。利用半影像和X射线断层扫描对系统的显微组织进行了表征，揭示了系统的层厚和线宽约600微米。研究小组还发现了键合质量和透过率之间的关系。

研究结果

本研究最突出的结果是，印刷玻璃结构保留了其光学发光性能，这意味着它们在整个过程中表现出均匀的透过率。这一特性在任何高科技光学系统中都是至关重要的，因此它在为最终用途组件提供经济有效的生产方法方面显示出巨大的潜力。

据白令三维了解，尽管波尔多科学家取得了成功，但他们并不是第一个进行3d打印玻璃实验的人。瑞士ethzrich的研究人员曾经使用特殊的树脂和dlp3d打印技术打印3d玻璃物体。该方法利用混合树脂中光致聚合引起的相分离，从塑料和有机混合物中制备复杂的玻璃组分。

在加拿大其他地方，研究人员开发了用于激光和红外应用的3d打印玻璃。这种材料的低熔化温度约为330℃，这意味着它可以通过改进的入门级桌面3d打印机挤出。