蘇黎世聯邦理工學院科學家開發出多孔玻璃製品的3D列印新方法

在所有可以進行3D列印的材料中，玻璃仍然是最具挑戰性的材料之一。不過，瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)研究中心的科學家正在努力透過一種新的且更好的玻璃打印技術來改變這種狀況。瑞士聯邦理工學院科學家開發出可生產複雜且多孔的玻璃品的3D列印方法。據了解，瑞士聯邦理工學院研究團隊的方法基於立體光固化(stereolithography)技術，他們開發出一種特殊樹脂，其中包含一種塑料和結合玻璃前體的有機分子。研究人員用市售數位光學處理(Digital Light Processing；DLP)技術就能用紫外線圖案照射樹脂。無論光線照射到樹脂的何處，它都會變硬。塑料單體結合形成迷宮般的結構，從而形成聚合物，而含陶瓷的分子會填充其中的空隙。

研究人員可以使用該技術逐層構建物體，還能改變每一層的孔徑等參數。研究人員還能透過將二氧化矽與硼酸鹽或磷酸鹽混合，並將其添加到樹脂中來逐層修改微觀結構。他們能用不同類型的玻璃製成複雜的物體，甚至可使用該技術將其組合到同一物體中。

然後，研究人員在兩種不同的溫度下燒製，在600°C的溫度下燒製聚合物骨架，然後在約1,000°C的溫度下將陶瓷結構致密化為玻璃。在燒製過程中，物體會明顯收縮，但會變得透明且堅硬，就像窗戶玻璃一樣。

研究人員旨在證明用3D列印技術生產複雜幾何形狀的玻璃品的可行性。該團隊已申請專利，目前正在與瑞士一家玻璃器皿經銷商談技術授權。