科學家成功列印出玻璃光學元件

【博科園-科學科普】勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的研究人員首次成功研製出3維印刷的光學質量眼鏡，與市場上現有的商用玻璃產品相當。在「 先進材料技術 」雜誌發表的一項研究中，LLNL的科學家和工程師描述成功印刷實驗室開發的油墨中的小試片，其性能「屬於商用光學級玻璃」。研究人員說：由於玻璃的折射率對其熱歷史很敏感，因此很難確保從熔融相印刷的玻璃能夠產生所需的光學性能。

在勞倫斯利弗莫爾開發的一種新型3D列印技術可以讓科學家們在單一平面光學元件上列印融合了不同折射率的玻璃，使整理更加便宜和簡單。圖片版權：Jason Laurea / LLNL

將LLNL開發的材料以糊狀形式沉積，然後加熱整個印刷物以形成玻璃允許均勻的折射率，消除會降低光學功能的光學畸變。熔融玻璃印刷的部件經常會顯示出3-D印刷工藝的質地，即使您要打磨表面，您仍然可以在散裝材料中看到印刷工藝的證據，LLNL化學工程師Rebecca Dylla-該項目的首席研究員斯皮爾斯。這種方法使我們能夠獲得光學所需的指數均勻性，現在我們可以採用這些組件並做一些有趣的事情。定製油墨旨在形成硅石和二氧化硅——二氧化鈦玻璃，使研究人員能夠調整玻璃的光學，熱學和機械性能。

對於這項研究，研究人員列印出小型簡單形狀的光學元件作為概念證明，但Dylla-Spears表示，該技術最終可以應用於任何使用玻璃光學元件的設備，並可能導致光學元件具有幾何結構和組成變化以前無法通過傳統的製造方法達到。例如梯度折射率透鏡可以拋光成平坦的，取代用於傳統曲面鏡片的更昂貴的拋光技術。Dylla-Spears說：增材製造為我們提供了一種新的自由度，以前無法做到的方式組合光學材料，它開闢了過去不存在的新設計空間，允許設計材料內的光學形狀和光學特性。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：勞倫斯利弗莫爾國家實驗室

編譯：光量子

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

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