Американские ученые впервые напечатали на 3D-принтере стеклянные линзы

Сотрудники Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) впервые изготовили на 3D-принтере стеклянные оптические линзы, не уступающие коммерческим аналогам. Индекс преломления традиционной стеклянной оптики в немалой степени зависит от равномерности охлаждения расплава. Отсюда вытекает главная проблема технологии 3D-печати стеклянных линз, основанной на послойном нанесении материала. Пока что самых впечатляющих результатов в области аддитивного производства оптики добилась бельгийская компания Luxexcel, однако в этом случае речь идет о 3D-печати оптических систем из фотополимерных материалов (на иллюстрации ниже). Израильская компания Micron3DP, с другой стороны, разработала технологию аддитивного производства стеклянных изделий – впечатляющую, но явно слишком несовершенную для изготовления качественных линз.Исследователи из LLNL подошли к проблеме с другой стороны, разбив производственный процесс на части. Линзы печатаются не расплавом, а кремниевыми пастами, то есть своеобразными прекурсорами. Готовые 3D-печатные заготовки подвергаются обжигу, а получаемые изделия демонстрируют необходимую однородность, хотя и требуют привычной шлифовки. «3D-печатные компоненты из стекла демонстрируют наличие текстур, характерных для процесса послойного построения. Даже если такие изделия отшлифовать, внутри материала все равно останутся дефекты. Наш подход позволяет получать равномерный индекс преломления – ключевой показатель качественной оптики. Кроме того, теперь мы можем создавать более интересные варианты оптических систем», – поясняет инженер-химик Ребекка Дилла-Спирс. Специальные пастообразные материалы, предназначенные для изготовления линз из кварцевого и легированного титан-кварцевого стекла, позволяют точно регулировать оптические, температурные и механические свойства конечных изделий. Что интересно, технология позволяет произвольно менять состав отдельных участков и тем самым создавать градиентные линзы, сочетающие простую в постобработке геометрическую форму с необходимыми оптическими характеристиками. Исследовательская команда оформила заявку на патент и опубликовала доклад по этой ссылке.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.