美國開發二氧化硅和二氧化鈦「墨水」3D列印平面光學玻璃技術

3月29日，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）消息。研究人員第一次成功3D列印出了光學質量等同於市場同類產品的玻璃，該研究成果發表在先進材料技術（AdvancedMaterials Technologies）上。

LLNL開發的3D列印平面光學玻璃擁有不同折射率

研究人員說，由於玻璃的折射率和加熱過程息息相關，所以很難保證玻璃從熔融態列印出還能保持光學性能。而LLNL另闢蹊徑，將整個「泥漿」材料加熱形成玻璃，以使其擁有均勻的折射率，同時減少甚至消除了失真效應。

LLNL項目小組：3D列印透明玻璃所使用的二氧化硅粒子「泥漿」

LLNL化學工程師，也是該項目的首席研究員RebeccaDyllaSpears說，新方法不僅可以獲得折射率均勻的光學玻璃，還可以通過調整「墨水」中的二氧化硅-二氧化鈦組分來調整包括光學能力、熱性能和機械性能在內的玻璃性能。在實驗中，研究人員列印了小型簡單形狀的光學玻璃驗證了這項技術在其他設備上的可行性，以此替代傳統光學玻璃的製造。比如，梯度折射率透鏡可拋光成平面結構，取代傳統曲面鏡片採用的更昂貴的拋光技術。

增材製造方法給光學玻璃帶來了更廣闊自由的設計空間，不同的形狀和特性都成為可能。LLNL團隊正在研究不同的材料組合和結構的梯度折射率透鏡，並申請了技術專利，已有玻璃製造商對此表達了合作的興趣。

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