【中玻網(wǎng)】擴(kuò)大玻璃3D打印的范圍

　　一組來自中國的研究人員在他們新的研究中將宏觀和微觀混合在一起，旨在擴(kuò)大玻璃3D打印的范圍。在論文《基于微尺寸分辨率的玻璃物體的3D激光打印》中，作者解釋了他們?nèi)绾我晕⒊叨确直媛试诓Ａе袆?chuàng)建宏觀尺度的3D物體--如果獲得成功，這是迄今為止，飛秒激光誘導(dǎo)化學(xué)蝕刻（FLICE）的二十年研究和努力都尚未實(shí)現(xiàn)過的。

　　研究人員能夠以高達(dá)~3.8 cm的高度3D打印宏觀玻璃物體，并具有20μm的分布均衡（即橫向與縱向）的空間分辨率。研究人員表示：“通過在超快激光脈沖與熔融石英的相互作用中揭示未探索狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了激光脈沖在熔融石英內(nèi)部的無像差聚焦�！�

　　他們首先將激光脈沖“松散地聚焦”到二氧化硅中，蝕刻多條線，籌備成兩個(gè)不同的X和Y方向柵格。

通過將皮秒激光脈沖松散地聚焦到熔融石英中來提供制造分辨率

　�。╝）沿X和Y方向在熔融石英立方體內(nèi)刻線的示意圖。沿（b）Y和（c）X方向?qū)懭氲木�的橫截面光學(xué)顯微照片。（d）通過化學(xué)蝕刻（c）的后一列中的內(nèi)切樣品而產(chǎn)生的中空通道的橫截面顯微照片。

　　研究小組指出它們的橫截面呈現(xiàn)出一個(gè)幾乎完全圓形的形狀。這些線對掃描速度、焦點(diǎn)位置高層度、激光寫入方向都不敏感。

　　在清理熔融石英中的納米顆粒后，他們可以通過擔(dān)心將寫入激光束“實(shí)時(shí)”偏振的方式進(jìn)行3D打印。作者說，這使他們能夠簡單地在打印系統(tǒng)中進(jìn)行光束引導(dǎo)，使整個(gè)過程更簡單與強(qiáng)大。

　　在下面的圖片中，你可以更好地理解他們的研究成果中的成功之處，因?yàn)樽髡邉?chuàng)建了一個(gè)愛因斯坦的頭像，所有的“精細(xì)特征”都是可見的--甚至是眼瞼。

　　孔子的雕像也非常細(xì)致，表面光滑得令人印象深刻，雖然這可以通過后退火或激光拋光進(jìn)一步改善。3D打印空氣渦輪機(jī)包括在玻璃中的可移動(dòng)部件，清理了對組裝的任何需要。

用熔融石英激光打印的愛因斯坦的頭部雕塑

　　（a）雕塑的模型；（b）雕塑的正面；（c）右側(cè)；（d）背面；（e）左側(cè)。（f）和（g）分別是（b）和（e）的放大圖像，以突出臉部的細(xì)節(jié)。比例尺：5毫米。

熔融石英激光打印的孔子雕塑

　�。╝）模型；（b）雕塑的正面；（c）左側(cè)；（d）背面；（e）右側(cè)。在（b），（c）和（d）的圖像右側(cè)的插圖中分別顯示了布料上的裝飾圖案、臉部右側(cè)和他身后的左手的細(xì)節(jié)。

采用熔融石英激光打印的空氣渦輪機(jī)

　�。╝）整個(gè)空氣渦輪機(jī)模型。標(biāo)示出了空氣噴射的入口和出口；（b）渦輪機(jī)的內(nèi)部包括渦輪風(fēng)扇、驅(qū)動(dòng)齒輪--（G3）和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪（G1和G2）。G1和G2中的每一個(gè)都與凸輪連接。（c）數(shù)碼相機(jī)拍攝的渦輪機(jī)的圖像。風(fēng)扇的空氣方向和旋轉(zhuǎn)方向，以及從頂視圖的G1、G2和G3的旋轉(zhuǎn)方向，如圖上旋轉(zhuǎn)箭頭表示；（d）兩個(gè)凸輪的初始位置指向左側(cè)，如兩個(gè)箭頭所示；（e）由于注入的氣流，兩個(gè)凸輪都順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。

　　用玻璃制造越來越受到關(guān)注，從實(shí)驗(yàn)到藝術(shù)品，到金屬玻璃，再到碳水化合物玻璃……這只是宏觀對象將這些研究提升到了一個(gè)新的復(fù)雜程度的幾個(gè)例子。