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玻璃是制造复杂微观物体的首选材料，包括用于智能手机的屏幕，以及用于分析或处理微量液体的微流体设备。但目前的制造方法往往很昂贵，并且在满足工业日益增长的需求方面的能力有限。
4 月 15 日，一项发表在《科学》期刊上的新研究显示，加州大学伯克利分校的研究人员开发了一种 3D 打印玻璃微结构的新方法。该方法速度更快，可以生产出具有更高光学质量、设计灵活性和强度的物体。
研究人员与德国弗莱堡大学的科学家合作，扩展了他们三年前开发的 3D 打印工艺的能力，即计算轴向光刻 ( CAL ) 。他们将这个新系统称为 “micro-CAL”。
CAL 与当今的 3D 打印制造工艺有着本质的区别，后者使用薄层材料构建物体，这种技术可能会耗费大量时间并导致粗糙的表面纹理。然而，CAL 可以同时 3D 打印整个对象。研究人员使用激光将光模式投射到旋转的光敏材料体积中，形成 3D 光剂量，然后固化成所需的形状。CAL 工艺的无层特性，可实现光滑的表面和复杂的几何形状。
在新研究中，科学家再一次突破了 CAL 的界限，展示了其在玻璃结构中打印微尺度特征的能力。他们开发了一种特殊的树脂材料，其中包含被光敏粘合剂液体包围的玻璃纳米颗粒。来自打印机的数字光投射使粘合剂固化，然后研究人员加热打印物体以去除粘合剂并将颗粒融合在一起，以形成纯玻璃的固体。
研究人员表示，与其他基于层的 3D 打印工艺相比，CAL 能够制造具有光滑表面的物体，这是一个巨大的优势。而且，CAL3D 打印可以满足客户对几何形状、尺寸以及光学和机械性能的苛刻要求。
该研究论文题为 “Volumetric additive manufacturing of silica glass with microscale computed axial lithography”，已发表在《科学》期刊上。
前瞻经济学人 APP 资讯组
论文原文：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm6459
文章来源：ZAKER
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