Εκτύπωση γυάλινων αντικειμένων από εκτυπωτή 3D στη Γερμανία

Ερευνητές στη Γερμανία κατάφεραν για πρώτη φορά να εκτυπώσουν γυάλινα αντικείμενα σε στερεολιθογραφικό τρισδιάστατο εκτυπωτή, με την προοπτική για ποικίλες εφαρμογές στην οπτική, στην μετάδοση δεδομένων, στη βιοτεχνολογία, στη βιοϊατρική κ.ά.

Οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καρλσρούης, με επικεφαλής τον μηχανολόγο μηχανικό Μπάστιαν Ραπ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο επιστημονικό περιοδικό «Nature», βρήκαν ένα τρόπο να χρησιμοποιούν καθαρό γυαλί ως πρώτη ύλη εκτύπωσης.

Τα τελευταία χρόνια, η εκτύπωση 3D έχει απογειωθεί, καθώς οι εκτυπωτές βελτιώνονται, χρησιμοποιούνται συνεχώς νέα υλικά (πλαστικά, κεραμικά, μέταλλα, βιολογικά κ.ά.) αντί για το συμβατικό μελάνι, ενώ οι τιμές πέφτουν.

Όμως, η εκτύπωση από γυαλί ήταν πρόκληση, λόγω των υψηλών θερμοκρασιών που απαιτούνται για την ρευστοποίησή του, αλλά και για την εκτύπωση διατηρώντας τα χαρακτηριστικά του γυαλιού: την καθαρότητα και την αντοχή του.

• MIT, 2015: Printing transparent glass in 3-D

Το γυαλί είναι ένα από τα αρχαιότερα υλικά της ανθρωπότητας -η χρήση του είναι γνωστή ήδη από την αρχαία Αίγυπτο.

Οι Γερμανοί ερευνητές ανέπτυξαν ένα νέο υγρό γυαλί, αποτελούμενο από νανοσωματίδια κρυστάλλων χαλαζία υψηλής καθαρότητας, αιωρούμενα μέσα σε ένα υγρό πολυμερές.

Μετά την εκτύπωσή του, το γυάλινο αντικείμενο μεταφέρεται σε φούρνο εξαιρετικά υψηλών θερμοκρασιών για περαιτέρω θερμική επεξεργασία της επιφάνειάς του, προκειμένου να απομακρυνθεί το πολυμερές και να στερεοποιηθεί το εκτυπωμένο γυάλινο αντικείμενο, που αρχικά είναι ασταθές σαν…κέικ.

Όπως και με τα άλλα εκτυπωμένα αντικείμενα, το μέγεθος και η ακρίβεια των γυάλινων εκτυπώσεων εξαρτάται από το μέγεθος και την ακρίβεια του χρησιμοποιούμενου εκτυπωτή. Μέχρι τώρα έχουν εκτυπωθεί γυάλινα αντικείμενα μεγέθους μερικών εκατοστών. Προσθέτοντας άλατα μετάλλων, είναι δυνατό το γυαλί-μελάνι να γίνει έγχρωμο.

Όπως εκτιμούν οι επιστήμονες, με τη βελτίωση της τεχνικής τους θα είναι δυνατό να εκτυπωθούν από μικροσκοπικά γυάλινα αντικείμενα (π.χ. φακοί για κάμερες) έως τεράστιες γυάλινες επιφάνειες (π.χ. προσόψεις κτιρίων).

ΑΠΕ-ΜΠΕ,tech.in.gr