LLNL的新玻璃3D打印技术：采用定制玻璃墨水，在室温下打印

 近日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的科学家们开发出一种3D打印透明玻璃的新技术，据说该技术可能会改变激光器和其他光学器件的构建方式。
LLNL研究人员认为，FDM和立体光刻3D打印等技术不能完全熔融玻璃材料，这一点会导致多孔或不均匀的结构。为此，他们创造了一系列定制的玻璃墨水。
这些用玻璃颗粒的浓缩悬浮液制成的墨水具有高度受控的流动性，因此可在室温下打印。打印完成后，会对打印件进行热处理，以使其更致密和清除打印痕迹。这一步完成后，可对打印件进行一个光学质量的抛光，从而让对象有一个更好的光学均匀性。

刚从3D打印机上取下来的打印件是不透明的，但经过干燥和热处理后，它会变得透明。
那么这种新的玻璃3D打印技术有哪些用途呢？据LLNL研究人员介绍，由于采用的是直接墨水写入工艺，新技术因此能提供一个高分辨率，所以用途相当多。例如，通过用这种方法来3D打印玻璃，科学家可在单个平面光学元件中整合入不同的折射率。通常，这些透镜特性的实现需要特殊的形状。
“抛光复杂的或非球面的镜片需要很多技能和劳力，抛光一个平面会更容易。通过控制打印件的折射率，您可以改变光线的弯曲度，从而使得一个镜片可被抛光成平面，”研究人员解释说。
研究人员认为，新的3D打印技术可以补充现有的光学实践，而不是替代。例如，可用该技术来创建目前市场上不存在的组合梯度，或者一些3D打印元件可被用来减小光学系统的尺寸、重量或成本。

现在，LLNL科学家计划通过改变玻璃的组成来尝试3D打印高品质的光学元件和梯度折射率透镜。他们还将尝试光学之外的应用，如3D打印几何形状复杂的玻璃微流控装置。
这项与明尼苏达大学和俄克拉荷马州立大学合作开展的研究现已发表在《Advanced Materials》杂志上。