2023年6月21日,南极熊获悉,位于斯德哥尔摩的 KTH 皇家理工学院的研究人员已经 3D 打印出世界上最小的酒杯,肉眼几乎无法区分,其边缘尺寸小于人类头发的宽度。这项研究展示了一种新的、简化的技术,所创建石英玻璃结构可应用到通信、机器人技术等行业当中。
△世界上最小的 3D 打印酒杯(左)和用于光纤通信的光学谐振器,在 KTH 皇家理工学院使用扫描电子显微镜拍摄。玻璃杯的边缘比人类头发的宽度还小
相关研究以题为“Three-dimensional printing ofsilica glass with sub-micrometer resolution”的论文被发表在《naturecommunications》期刊上,由Po-Han Huang, Miku Laakso等人共同撰写。
△通过直接激光写入 3D 打印石英玻璃微结构。 △3D 打印玻璃的表征和退火效果。 △3D 打印光学演示器及其表征。
根据 KTH 教授 FrankNiklaus 的说法,这项新技术克服了 3D 打印基本石英玻璃组件时的主要难题,例如热处理的需要。他还表示,它可用于制造微创手术中医疗机械的定制镜头、在极端环境中导航的微型机器人,以及光纤网络的滤波器和耦合器等。
研究人员凭借这项技术生产了一种新型光纤滤波器。研究人员表明,该技术可以直接在一根头发丝一样细的光纤尖端打印设备。
KTH 微纳米系统副教授、该研究的合著者 Kristinn Gylfason 说道:“互联网的主干网基于玻璃光纤组成的。在这些系统中,需要各种过滤器和耦合器,现在可以通过我们的技术进行 3D 打印,这开启了许多新的可能性。”
这项研究的主要作者、KTH 博士生Po-Han Huang 表示:“该方法大大减少了 3D 打印石英玻璃所需的能量,而 3D 打印石英玻璃通常需要将材料加热到数百度并持续数小时。新型打印技术的优点是不需要热处理,而且玻璃可以承受应用中的极端高温。”
据报道,该方法的另一个好处是可以使用现成的商业材料生产石英玻璃。
Huang博士还表示:“消除热处理流程增加了该技术在各种应用场景中广泛使用的可能性。对于不同的应用,集成 3D 打印方法时需要考虑的问题通常不同。尽管我们的方法仍需要针对不同的应用进行优化,但我们相信我们的方法为 3D 玻璃打印在实际场景中的应用提供了重要且必要的突破。”
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