Ny teknologi utviklet av sveitsiske forskere kan forbedre 3D-utskriftsprosessen av glass

Blant alle materialene som kan 3D-printes, er glass fortsatt et av de mest utfordrende materialene.Forskere ved forskningssenteret til det sveitsiske føderale teknologiinstituttet Zürich (ETH Zurich) jobber imidlertid med å endre denne situasjonen gjennom en ny og bedre glassutskriftsteknologi.

Det er nå mulig å skrive ut glassobjekter, og de mest brukte metodene innebærer enten ekstrudering av smeltet glass eller selektiv sintring (laseroppvarming) keramisk pulver for å omdanne det til glass.Førstnevnte krever høye temperaturer og derfor varmebestandig utstyr, mens sistnevnte ikke kan produsere spesielt komplekse gjenstander.ETHs nye teknologi har som mål å forbedre disse to manglene.

Den inneholder en lysfølsom harpiks sammensatt av flytende plast og organiske molekyler bundet til silisiumholdige molekyler, med andre ord, de er keramiske molekyler.Ved å bruke en eksisterende prosess kalt digital lysbehandling, blir harpiksen utsatt for et mønster av ultrafiolett lys.Uansett hvor lyset treffer harpiksen, vil plastmonomeren tverrbindes for å danne en solid polymer.Polymeren har en labyrintlignende indre struktur, og rommet i labyrinten er fylt med keramiske molekyler.

Den resulterende tredimensjonale gjenstanden avfyres deretter ved en temperatur på 600°C for å brenne av polymeren, og etterlater bare keramikken.I den andre brenningen er brenningstemperaturen ca. 1000°C, og keramikken fortettes til gjennomsiktig porøst glass.Objektet krymper betraktelig når det forvandles til glass, noe som er en faktor som må vurderes i designprosessen.

Forskerne sa at selv om gjenstandene som er laget så langt er små, er formene deres ganske komplekse.I tillegg kan porestørrelsen justeres ved å endre intensiteten til ultrafiolette stråler, eller andre egenskaper til glasset kan endres ved å blande borat eller fosfat inn i harpiksen.

En stor sveitsisk glassvaredistributør har allerede uttrykt interesse for å bruke teknologien, som er noe lik teknologien som utvikles ved Karlsruhe Institute of Technology i Tyskland.