Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) создали новую технику для печати стекла в 3D-принтере. С ее помощью можно создавать небольшие стеклянные предметы непростой формы. При этом во время печати не требуется нагревать материал до очень высоких температур, сообщает пресс-служба ETH Zurich. Ученые заявили о своих результатах в журнале Natural Materials.
Обычно для 3D-печати не применяют стекло, керамику, а также другие аналогичные материалы – из-за их высокой температуры плавления. Тем не менее швейцарские ученые разработали метод, который дает возможность это исправить.
Сначала ученые приготовили специально предназначенный раствор с фотоотверждаемыми полимерными прекурсорами (элементами-«предшественниками») стекла. Далее они использовали способ цифровой обработки света – а также воздействовали на определенные зоны в растворе ультрафиолетовым светом. Там, куда попадали лучи, вещество отвердевало. Таким образом, в жидком растворе создавался прочный объект. После этого происходило разделение вещества на две фазы: оксидный прекурсор и полимер. Полимеры образовали лабиринтоподобную текстуру, а молекулы прекурсора заполняли промежутки данного лабиринта.
С помощью подобного способа стеклянный предмет может быть создан слой за слоем. Ученые могут менять разные характеристики в каждом слое, в том числе размер пор: слабая интенсивность света приводит к формированию крупных пор, а интенсивное освещение – наоборот, небольших.
Далее вышедшую заготовку обжигают при 2-ух разных температурах: вначале при температуре 600°С, для того чтобы сжечь полимерную базу, и далее при температуре примерно 1000 °С, для того чтобы уплотнить стеклянную структуру. В ходе обжига предметы очень уменьшаются, однако становятся прозрачными и крепкими, как оконное стекло. Прозрачность приобретенного стекла составила примерно 85%, а плотность – 98%.
|
