Raziskovalcem je prvič uspel 3D tisk posebnega materiala (CG – chalcogenide glass), katerega unikatne lastnosti lahko uporabimo pri izdelavi komponent optičnih naprav, ki uporabljajo svetlobo srednjih infrardečih valovnih dolžin.
Možnost 3D tiska tega materiala bi lahko omogočila proizvodnjo kompleksnih optičnih komponent in optičnih vlaken, kar bi omogočalo nove nizkocenovne senzorje, telekomunikacijske komponente ter biomedicinske naprave.
V članku, objavljenem v zborniku Optical Materials Express, je Patric Larochelle s kolegi s kanadske univerze Laval opisal, kako so prilagodili komercialen 3D tiskalnik za ekstruzijo CG. Nova metoda je osnovana na široko uporabljeni depozicijski metodi, pri kateri filament stalijo in ga sproti nanašajo na tiskalno površino, plast za plastjo, dokler ne nastane polno formiran 3D predmet.
»3D tisk optičnih materialov bo odprl vrata v nov način načrtovanja in združevanja različnih materialov za izdelavo optičnih vlaken in komponent prihodnosti,« je dejal Yannick Ledemi, član raziskovalne ekipe. »Ta metoda bi lahko povzročila revolucijo v cenovno učinkoviti izdelavi infrardečih optičnih izdelkov.«
CG se glede na druge steklene materiale zmehča že pri relativno nizkih temperaturah, kljub temu pa je morala ekipa povečati temperaturo ekstruzijske šobe komercialnega tiskalnika z 260 °C na 330 °C. Iz CG so izdelali filament s podobnim premerom kot navaden filament, ki naj bi se uporabljal v tem tiskalniku, ter poskusili natisniti dva modela kompleksnih struktur, ki ju je tiskalnik uspešno natisnil.
»Naš pristop je zelo primeren za to vrsto stekla, raziskujemo pa tudi drugačne pristope za tisk drugih vrst steklenih materialov,« je dejal Ledemi. »To bi nam omogočilo izdelavo komponent, sestavljenih iz več različnih materialov. Steklo bi lahko združili tudi s polimeri, ki imajo različne optične in električne lastnosti, kar bi omogočalo razvoj multifunkcijskih 3D tiskanih naprav.«
»3D tiskane CG komponente bi bile uporabne za infrardeče termovizijske naprave, senzorje za spremljanje onesnaženosti, biomedicino in druge aplikacije, pri katerih je zaznavanje infrardečega sevanja molekul ključno za prepoznavanje in diagnostiko.«
Raziskovalci nadaljujejo raziskavo v smeri izboljšanja tiskalnika. Radi bi predvsem pospešili proces tiskanja in omogočili aditivno izdelavo komponent ali naprav iz CG. Tiskalniku bodo dodali več šob, da bi s tem omogočili hkratno tiskanje CG in polimerov, kar bo omogočilo razvoj komponent, sestavljenih iz več različnih materialov.
Vir:
https://www.rdmag.com/news/2019/04/researchers-use-3d-printer-print-glass
