当玻璃与化学物质或热量接触时，玻璃具有出色的透明度和稳定性，因此被认为适合多种高科技应用。
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但是，众所周知，与塑造玻璃相关的传统过程是令人讨厌的，能源密集的，并且迅速达到了紧凑和复杂的组件的极限。
弗雷堡（亚博网站下载Freiburg）的材料科学家Frederik Kotz-Helmer博士和Bastian E. Rapp博士教授与美国伯克利分校合作，提出了一个新颖的过程，可以快速，准确地生成在Micro 3D打印的帮助下，透明玻璃的非常小的组件。
可行的应用不仅包含用于传感器和显微镜的组件，而且还包含用于实验室的片段系统。科学家在当前的《著名杂志》中报告了他们的结果亚博老虎机网登录。
玻璃粉塑料粘合剂
这项新技术依赖于所谓的玻璃体材料，该材料是由Kotz-Helmer和Microsystems Engine亚博网站下载ering部（IMTEK）共同开发的弗莱堡大学。
玻璃体材料由特殊塑料亚博网站下载活页夹中的玻璃粉末组成允许像塑料一样处理玻璃。最后，组件由100％高透明的融合二氧化硅玻璃组成。
Freiburg大学微系统工程系工艺技术实验室Frederik Kotz-Helmer博士
此外，随之而来的组件放在炉子中，使塑料燃烧和玻璃被烧结 - 这是密度的。
组件是在一个步骤中创建的
目前，弗雷堡科学家在由加州大学伯克利分校的Hayden Taylor博士领导的研究小组开发的新的3D打印过程的帮助下，整合亚博网站下载了玻璃体材料。
传统的3D打印机将使用逐层方法打印其对象。但是在新的过程中，称为计算的轴向光刻（CAL），该组件是单个步骤进行的。
由液体和光敏材料组成的容器已暴露于要从几个不同角度打印的物体的二维光图像。在这里，图像的重叠和吸收的光量超过了本地的一些阈值。
材料在短短几分钟内突然变硬，并形成组件。然后可以将剩余的液体材料洗掉。
一头头发厚度的结构
“原则上，此过程还与玻璃体材料一起使用，” Kotz-Helmer说。因此，弗雷堡的研究人员提出了一种由玻璃粉和塑料制成的材料，既透明又以合适的阈值值迅速增强。
“魔鬼在这里的化学细节中，”材料科学家说。亚博网站下载以前，CAL过程仅适用于相对粗糙的结构。
目前，可以通过整合弗莱堡大学的材料科学专业知识和弗雷堡衍生产品的项目合作伙伴Glassomer GmbH，以及加利福尼亚大学系统技术的进一步开发，可以结合和改进这些技术。亚博网站下载亚博老虎机网登录。
我们第一次能够在短短几分钟内用50微米的结构打印玻璃，这大致相当于头发的厚度。此外，组件的表面比传统的3D打印过程更光滑。
Freiburg大学微系统工程系工艺技术实验室Frederik Kotz-Helmer博士
玻璃作为脆弱塑料的替代品
Kotz-Helmer认为，这种创造性的制造过程具有许多可行的应用，例如在虚拟现实耳机以及传感器和现代显微镜的微光学组件中。
以高速和出色的几何自由制造此类组件的能力将在未来实现新功能和更具成本效益的产品。
Freiburg大学微系统工程系工艺技术实验室Frederik Kotz-Helmer博士
此外，在研究和医学诊断领域所谓的实验室系统所谓的微流体通道是必需的。到目前为止，这些主要是由塑料制成的，但是它们无法抵抗刺激性的化学物质和高温。
由于新工艺技术，目前可以在玻璃中生产复杂的频道系统
Kotz-Helmer说：“多亏了玻璃的热和化学稳定性，许多新的应用领域正在开放，尤其是在化学领域，芯片合成。”
期刊参考：
Toombs，J。T。，等。（2022）用显微镜计算的轴向光刻的二氧化硅玻璃的体积添加剂制造。亚博老虎机网登录。doi.org/10.1126/亚博老虎机网登录science.ABM6459。
来源：https://uni-freiburg.de/en/