3D打印玻璃镜片媲美商用产品

北京,4月9日,科学技术日报(记者刘霞)——根据物理学家组织网络最近的一份报告,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员首次使用3D打印技术和自行开发的“墨水”成功地生产出具有优异光学性能的玻璃透镜,这可以与市场上现有的商业产品相比。这项研究发表在最新一期的《先进材料技术》杂志上。

研究人员解释说,由于玻璃的折射率对其热历史非常敏感,因此很难确保熔融状态印刷的玻璃具有所需的光学性能。在新的研究中,他们把自己开发的材料变成糊状,然后加热整个印刷品形成玻璃,这样得到的产品有一个均匀的折射率,同时消除了光学畸变,这将减少镜头的功能。

该项目的首席研究员、劳伦斯利弗莫尔国家实验室的化学工程师丽贝卡·戴斯-皮尔斯说:“新方法使我们能够获得透镜所需的光学指数的均匀性。此外,研究人员可以使用定制的墨水来调整镜片的光学、热学和机械性能,从而形成二氧化硅和二氧化硅-二氧化钛镜片。

在新的研究中,他们打印出一些形状简单的小透镜用于概念验证,但戴斯-皮尔斯说,这项技术最终可以为任何设备生产玻璃透镜,而且这些光学元件还具有传统方法无法生产的几何结构和成分。例如,梯度折射率透镜可以抛光成平面,取代传统曲面透镜使用的更昂贵的抛光技术。

戴斯-皮尔斯说:“3D打印使我们能够以前所未有的方式结合光学材料。它开辟了一个过去不存在的新设计空间,并使材料具有新的光学形状和光学特性。”

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