近日，研究人員開發了一種基于激光的新方法，用于三維打印由玻璃制成的復雜零件。隨著進一步的發展，這種新方法可用于制造視覺、成像、照明或激光應用的復雜光學器件。
該研究已發表在光學學會的期刊《光學快報》(Optics Letters)中。
該三維打印方法基于多光子聚合，這確保了聚合(將液體單體分子連接在一起形成固體聚合物的過程)僅在精確的激光焦點處發生。它允許直接制造尺寸范圍從幾微米到幾十厘米的三維零件，其分辨率理論上僅受用于激光光束整形的光學器件的限制。
使用傳統的逐層方法來構建三維玻璃對象有幾個限制。打印過程的速度受到構建層所需時間的限制，并且當使用高粘性樹脂時，很難保持一致的厚度。制造復雜零件通常需要支架，支架必須精確定位，然后再移除。
雖然多光子聚合可用于避免逐層方法，但三維印刷玻璃物體需要在初始液相和聚合期間在激光波長下透明的材料。它還必須吸收一半激光波長的激光，以引發多光子聚合過程。
為了實現這一目標，研究人員使用了一種含有光化學引發劑的混合物來吸收藍光，一種樹脂和高濃度的二氧化硅納米粒子。
研究人員表示，該新方法有可能被用來生產幾乎任何類型的三維玻璃物體。該團隊正在探索用該新方法生產用于奢侈手表或香水瓶的玻璃部件的可能性。
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