Исследователи используют низкотемпературный метод на основе УФ-излучения для 3D-печати стекла

Исследовательская группа из Технологического института Джорджии разработала метод низкотемпературной 3D-печати с использованием глубокого ультрафиолета (DUV) для создания микроструктур из кварцевого стекла. Традиционные методы требуют высоких температур и длительной продолжительности работы, что требует значительных ресурсов. </п>

Этот новый метод обходит эти ограничения, используя в качестве чернил светочувствительную полидиметилсилоксановую (ПДМС) смолу. ПДМС формируется с помощью двухфотонной полимеризации, а затем преобразуется в кварцевое стекло с помощью DUV-лампы в озоновой среде. Химические тесты подтвердили превращение ПДМС в кварцевое стекло, которое продемонстрировало высокую прозрачность и гладкую поверхность, подобную коммерческому кварцевому стеклу. Процесс протекает при умеренной температуре 220 °C и занимает менее 5 часов – поэтому он имеет относительно низкую температуру по сравнению с производством стекла, но вы не захотите прикасаться к нему во время печати.

Микрофлюидные компоненты, напечатанные новым методом. (Изображение предоставлено: Технологический институт Джорджии)

Этот метод открывает потенциал в производстве микроэлектроники, как заявил исследователь Минчжэ Ли, благодаря низкотемпературному процессу. Обычная 3D-печать стекла требует температуры выше 1100 °C и может занять несколько дней. Однако метод, основанный на обработке озоном DUV, имеет многочисленные преимущества по сравнению с существующими методами, включая энергоэффективность и устранение проблем, связанных с наночастицами кремнезема.

В настоящее время этот подход поддерживает создание стеклянных структур размером от 200 до 300 мкм. В настоящее время предпринимаются попытки масштабировать это до миллиметрового диапазона. Профессор Х. Джерри Ци подчеркнул важность этого исследования, подчеркнув приверженность междисциплинарной команды расширению границ производства.

Быстрая и энергоэффективная методология намекает на потенциальный сдвиг в процессах 3D-печати керамики, который повлияет на различные отрасли промышленности – от электроники до медицины и микрофлюидики.

Вы можете прочитать полную статью под названием «Низкотемпературная 3D-печать микроструктур прозрачного кварцевого стекла» в журнале Science Advances по адресу: ссылка.</п>

Источник: photonics.com