Ученые создали самый маленький в мире бокал для вина, уже человеческого волоса. Сделанная из настоящего стекла модель представляет собой пробный запуск передового нового процесса 3D-печати, который может помочь в изготовлении наноразмерных стеклянных компонентов для электронных и оптических устройств.
Вино видно только в сканирующий электронный микроскоп. стекло имеет высоту всего несколько десятков микрометров. И не только на этой крошечной сцене — команда также создала мини-модели спирали, кантилевера, массива игл, оптического резонатора и логотип университета, стоящего за проектом, KTH Royal Institute of Technology.<р>Точно так же крошечные произведения искусства были напечатаны в 3D в прошлом, включая лодку и серию невероятно детализированных нано-скульптур, которые достаточно малы, чтобы поместиться на человеческом волосе. Но вся эта новая партия была сделана из кварцевого стекла для демонстрации новой технологии печати крошечных стеклянных структур.
Процесс начинается с небольшого количества материала, называемого водородным силсесквиоксаном (HSQ), который содержит ингредиенты, необходимые для образования кварцевого стекла (диоксида кремния). Для этого жидкость подвергается воздействию лазерных импульсов, каждый из которых длится всего лишь триллионные доли секунды, что заставляет HSQ сшиваться в кварцевое стекло в фокусе лазера. В процессе удалось создать воксели (3D-пиксели) размером 65 x 260 нанометров, что позволило системе печатать объект прямо в HSQ.
Команда говорит, что этот метод намного эффективнее, чем существующий 3D. — методы печати на стекле, которые обычно требуют высоких температур в течение длительного времени. В качестве бонуса объекты, сделанные таким образом, по-прежнему могут выдерживать высокие температуры во время использования.
Однако это не просто рассвет новой впечатляющей формы искусства. Исследователи говорят, что его можно использовать для изготовления гораздо меньших и более точных стеклянных компонентов для оптических систем, таких как линзы или резонаторы. На самом деле эти компоненты можно напечатать на 3D-принтере прямо на конце оптоволоконного кабеля.
«Основа Интернета основана на оптических волокнах, сделанных из стекла, — говорит Кристин Гилфасон, соавтор исследования. изучение. «В этих системах необходимы всевозможные фильтры и ответвители, которые теперь могут быть напечатаны в 3D с помощью нашей технологии. Это открывает много новых возможностей».
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
