【中玻網(wǎng)】擴(kuò)大玻璃3D打印的范圍

　　一組來自中國(guó)的研究人員在他們新的研究中將宏觀和微觀混合在一起，旨在擴(kuò)大玻璃3D打印的范圍。在論文《基于微尺寸分辨率的玻璃物體的3D激光打印》中，作者解釋了他們?nèi)绾我晕⒊叨确直媛试诓Ａе袆?chuàng)建宏觀尺度的3D物體--如果獲得成功，這是迄今為止，飛秒激光誘導(dǎo)化學(xué)蝕刻（FLICE）的二十年研究和努力都尚未實(shí)現(xiàn)過的。

　　研究人員能夠以高達(dá)~3.8 cm的高度3D打印宏觀玻璃物體，并具有20μm的分布均衡（即橫向與縱向）的空間分辨率。研究人員表示：“通過在超快激光脈沖與熔融石英的相互作用中揭示未探索狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了激光脈沖在熔融石英內(nèi)部的無像差聚焦。”

　　他們首先將激光脈沖“松散地聚焦”到二氧化硅中，蝕刻多條線，籌備成兩個(gè)不同的X和Y方向柵格。

通過將皮秒激光脈沖松散地聚焦到熔融石英中來提供制造分辨率

　?。╝）沿X和Y方向在熔融石英立方體內(nèi)刻線的示意圖。沿（b）Y和（c）X方向?qū)懭氲木€的橫截面光學(xué)顯微照片。（d）通過化學(xué)蝕刻（c）的后一列中的內(nèi)切樣品而產(chǎn)生的中空通道的橫截面顯微照片。

　　研究小組指出它們的橫截面呈現(xiàn)出一個(gè)幾乎完全圓形的形狀。這些線對(duì)掃描速度、焦點(diǎn)位置高層度、激光寫入方向都不敏感。

　　在清理熔融石英中的納米顆粒后，他們可以通過擔(dān)心將寫入激光束“實(shí)時(shí)”偏振的方式進(jìn)行3D打印。作者說，這使他們能夠簡(jiǎn)單地在打印系統(tǒng)中進(jìn)行光束引導(dǎo)，使整個(gè)過程更簡(jiǎn)單與強(qiáng)大。

　　在下面的圖片中，你可以更好地理解他們的研究成果中的成功之處，因?yàn)樽髡邉?chuàng)建了一個(gè)愛因斯坦的頭像，所有的“精細(xì)特征”都是可見的--甚至是眼瞼。

　　孔子的雕像也非常細(xì)致，表面光滑得令人印象深刻，雖然這可以通過后退火或激光拋光進(jìn)一步改善。3D打印空氣渦輪機(jī)包括在玻璃中的可移動(dòng)部件，清理了對(duì)組裝的任何需要。

用熔融石英激光打印的愛因斯坦的頭部雕塑

　　（a）雕塑的模型；（b）雕塑的正面；（c）右側(cè)；（d）背面；（e）左側(cè)。（f）和（g）分別是（b）和（e）的放大圖像，以突出臉部的細(xì)節(jié)。比例尺：5毫米。

熔融石英激光打印的孔子雕塑

　　（a）模型；（b）雕塑的正面；（c）左側(cè)；（d）背面；（e）右側(cè)。在（b），（c）和（d）的圖像右側(cè)的插圖中分別顯示了布料上的裝飾圖案、臉部右側(cè)和他身后的左手的細(xì)節(jié)。

采用熔融石英激光打印的空氣渦輪機(jī)

　　（a）整個(gè)空氣渦輪機(jī)模型。標(biāo)示出了空氣噴射的入口和出口；（b）渦輪機(jī)的內(nèi)部包括渦輪風(fēng)扇、驅(qū)動(dòng)齒輪--（G3）和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪（G1和G2）。G1和G2中的每一個(gè)都與凸輪連接。（c）數(shù)碼相機(jī)拍攝的渦輪機(jī)的圖像。風(fēng)扇的空氣方向和旋轉(zhuǎn)方向，以及從頂視圖的G1、G2和G3的旋轉(zhuǎn)方向，如圖上旋轉(zhuǎn)箭頭表示；（d）兩個(gè)凸輪的初始位置指向左側(cè)，如兩個(gè)箭頭所示；（e）由于注入的氣流，兩個(gè)凸輪都順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。

　　用玻璃制造越來越受到關(guān)注，從實(shí)驗(yàn)到藝術(shù)品，到金屬玻璃，再到碳水化合物玻璃……這只是宏觀對(duì)象將這些研究提升到了一個(gè)新的復(fù)雜程度的幾個(gè)例子。