Trong số tất cả các vật liệu có thể in 3D, kính vẫn là một trong những vật liệu thách thức nhất. Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu của Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Zurich (ETH Zurich) đang nỗ lực thay đổi tình trạng này thông qua một công nghệ in thủy tinh mới và tốt hơn.
Hiện nay người ta có thể in các vật thể bằng thủy tinh và các phương pháp được sử dụng phổ biến nhất là ép đùn thủy tinh nóng chảy hoặc bột gốm thiêu kết có chọn lọc (gia nhiệt bằng laser) để chuyển nó thành thủy tinh. Cái trước đòi hỏi nhiệt độ cao và do đó có thiết bị chịu nhiệt, trong khi cái trước không thể tạo ra những vật thể đặc biệt phức tạp. Công nghệ mới của ETH nhằm mục đích cải thiện hai nhược điểm này.
Nó chứa một loại nhựa cảm quang bao gồm nhựa lỏng và các phân tử hữu cơ liên kết với các phân tử chứa silicon, nói cách khác, chúng là các phân tử gốm. Sử dụng một quy trình hiện có được gọi là xử lý ánh sáng kỹ thuật số, nhựa được tiếp xúc với một mẫu ánh sáng cực tím. Bất kể ánh sáng chiếu vào nhựa ở đâu, monome nhựa sẽ liên kết chéo để tạo thành polyme rắn. Polyme có cấu trúc bên trong giống như mê cung và không gian trong mê cung chứa đầy các phân tử gốm.
Vật thể ba chiều thu được sau đó được nung ở nhiệt độ 600°C để đốt cháy polyme, chỉ để lại gốm. Trong lần nung thứ hai, nhiệt độ nung khoảng 1000°C và gốm được cô đặc thành thủy tinh xốp trong suốt. Vật thể sẽ co lại đáng kể khi nó được biến thành thủy tinh, đây là yếu tố phải được xem xét trong quá trình thiết kế.
Các nhà nghiên cứu cho biết, mặc dù các vật thể được tạo ra cho đến nay đều nhỏ nhưng hình dạng của chúng khá phức tạp. Ngoài ra, kích thước lỗ rỗng có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi cường độ tia cực tím, hoặc có thể thay đổi các tính chất khác của thủy tinh bằng cách trộn borat hoặc phốt phát vào nhựa.
Một nhà phân phối đồ thủy tinh lớn của Thụy Sĩ đã bày tỏ sự quan tâm đến việc sử dụng công nghệ này, tương tự như công nghệ đang được phát triển tại Viện Công nghệ Karlsruhe ở Đức.
Thời gian đăng: Dec-06-2021