Из всех «чернил», используемых в 3D-печати, «стеклянные» до сих пор остаются одними из самых проблемных. Ученые швейцарского исследовательского центра ETH Zurich Research работают над созданием технологии, которая оставит эти проблемы в прошлом.
К настоящему времени существует несколько способов 3D-печати объектов из стекла – экструдирование расплавленного стекла и спекание керамического порошка с помощью лазерного нагрева. Однако в первом случае приходится иметь с дело с высокими температурами, что требует термостойкого оборудования, а вторая технология не в состоянии обеспечить печать сложных объектов.
Швейцарские ученые предлагают использовать светочувствительную смолу, состоящую из смеси жидкого пластика и органических молекул, к которым в свою очередь присоединены кремнийсодержащие молекулы.
Смола подвергается воздействию ультрафиолетового излучения в ходе процесса, известного, как оцифрованная обработка светом. При попадании света на смолу пластиковые мономеры сшиваются, формируя твердый полимер с лабиринтоподобной внутренней структурой, причем пространство внутри лабиринта заполняется керамическими молекулами.
Полученный трехмерный объект затем подвергается обжигу при температуре 600 °С, в результате полимер сгорает, а керамика остается. При повторном обжиге уже при температуре около 1000 °С керамика уплотняется, превращаясь в прозрачное пористое стекло. В ходе преобразования в стекло объект уменьшается в объеме, что необходимо учитывать при проектировании.
Пока речь идет о некрупных объектах, но при этом довольно сложной формы. Кроме того, технология позволяет настраивать размер пор путем изменения интенсивности УФ-излучения. Также можно изменить и другие характеристики объекта за счет подмешивания в смолу солей борной кислоты и фосфатов. Технологией уже заинтересовался крупный швейцарский изготовитель стеклянной посуды.
