Nowa technologia opracowana przez szwajcarskich naukowców może usprawnić proces drukowania 3D szkła

Spośród wszystkich materiałów, które można wydrukować w 3D, szkło jest nadal jednym z najtrudniejszych materiałów.Jednak naukowcy z Centrum Badawczego Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu (ETH Zurich) pracują nad zmianą tej sytuacji poprzez nową i lepszą technologię drukowania na szkle.

Obecnie możliwe jest drukowanie obiektów szklanych, a najczęściej stosowane metody obejmują wytłaczanie stopionego szkła lub selektywne spiekanie (ogrzewanie laserowe) proszku ceramicznego w celu przekształcenia go w szkło.Ta pierwsza wymaga wysokich temperatur, a co za tym idzie, sprzętu odpornego na ciepło, podczas gdy druga nie jest w stanie wytworzyć szczególnie skomplikowanych obiektów.Nowa technologia ETH ma na celu poprawę tych dwóch niedociągnięć.

Zawiera światłoczułą żywicę złożoną z płynnego plastiku i cząsteczek organicznych połączonych z cząsteczkami zawierającymi krzem, innymi słowy są to cząsteczki ceramiczne.Wykorzystując istniejący proces zwany cyfrowym przetwarzaniem światła, żywica jest poddawana działaniu światła ultrafioletowego.Niezależnie od tego, gdzie światło pada na żywicę, plastikowy monomer usieciuje się, tworząc stały polimer.Polimer ma wewnętrzną strukturę przypominającą labirynt, a przestrzeń w labiryncie wypełniona jest cząsteczkami ceramiki.

Powstały trójwymiarowy obiekt jest następnie wypalany w temperaturze 600°C w celu wypalenia polimeru, pozostawiając jedynie ceramikę.Podczas drugiego wypalania temperatura wypalania wynosi około 1000°C, a ceramika jest zagęszczana w przezroczyste porowate szkło.Obiekt znacznie się kurczy po przekształceniu w szkło, co należy wziąć pod uwagę w procesie projektowania.

Naukowcy stwierdzili, że choć stworzone do tej pory obiekty są niewielkie, to ich kształty są dość złożone.Ponadto wielkość porów można regulować poprzez zmianę intensywności promieni ultrafioletowych lub inne właściwości szkła można zmieniać poprzez dodawanie boranu lub fosforanu do żywicy.

Duży szwajcarski dystrybutor wyrobów szklanych wyraził już zainteresowanie wykorzystaniem tej technologii, która jest nieco podobna do technologii opracowywanej w Instytucie Technologicznym w Karlsruhe w Niemczech.