ในบรรดาวัสดุทั้งหมดที่สามารถพิมพ์แบบ 3 มิติได้ แก้วยังคงเป็นหนึ่งในวัสดุที่ท้าทายที่สุดอย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์วิจัยของสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐซูริก (ETH Zurich) กำลังทำงานเพื่อเปลี่ยนแปลงสถานการณ์นี้ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์แก้วแบบใหม่ที่ดีกว่า
ขณะนี้คุณสามารถพิมพ์วัตถุที่เป็นแก้วได้ และวิธีที่ใช้กันมากที่สุดคือการอัดแก้วหลอมเหลวหรือผงเซรามิกแบบเผาผนึกแบบเฉพาะเจาะจง (การให้ความร้อนด้วยเลเซอร์) เพื่อแปลงเป็นแก้วแบบแรกต้องใช้อุณหภูมิสูงจึงต้องใช้อุปกรณ์ทนความร้อน ในขณะที่แบบหลังไม่สามารถผลิตวัตถุที่ซับซ้อนเป็นพิเศษได้เทคโนโลยีใหม่ของ ETH มีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงข้อบกพร่องทั้งสองนี้
ประกอบด้วยเรซินไวแสงซึ่งประกอบด้วยพลาสติกเหลวและโมเลกุลอินทรีย์ที่เชื่อมติดกับโมเลกุลที่มีซิลิคอน กล่าวคือ พวกมันคือโมเลกุลเซรามิกการใช้กระบวนการที่มีอยู่ที่เรียกว่าการประมวลผลแสงดิจิทัล เรซินจะถูกสัมผัสกับรูปแบบของแสงอัลตราไวโอเลตไม่ว่าแสงจะกระทบกับเรซินตรงจุดใดก็ตาม โมโนเมอร์พลาสติกจะเชื่อมโยงข้ามเพื่อสร้างโพลีเมอร์ที่เป็นของแข็งโพลีเมอร์มีโครงสร้างภายในคล้ายเขาวงกต และพื้นที่ในเขาวงกตเต็มไปด้วยโมเลกุลเซรามิก
จากนั้นวัตถุสามมิติที่ได้จะถูกเผาที่อุณหภูมิ 600°C เพื่อเผาโพลีเมอร์ออก เหลือเพียงเซรามิกเท่านั้นในการเผาครั้งที่สอง อุณหภูมิการเผาจะอยู่ที่ประมาณ 1,000°C และเซรามิกจะถูกทำให้หนาแน่นเป็นกระจกใสที่มีรูพรุนวัตถุจะหดตัวลงอย่างมากเมื่อถูกเปลี่ยนเป็นแก้ว ซึ่งเป็นปัจจัยที่ต้องพิจารณาในกระบวนการออกแบบ
นักวิจัยกล่าวว่าแม้ว่าวัตถุที่สร้างขึ้นจนถึงขณะนี้จะมีขนาดเล็ก แต่รูปร่างของพวกมันค่อนข้างซับซ้อนนอกจากนี้ ขนาดรูพรุนสามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนความเข้มของรังสีอัลตราไวโอเลต หรือคุณสมบัติอื่นๆ ของแก้วสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการผสมบอเรตหรือฟอสเฟตลงในเรซิน
ผู้จัดจำหน่ายเครื่องแก้วรายใหญ่ของสวิสได้แสดงความสนใจในการใช้เทคโนโลยีนี้แล้ว ซึ่งค่อนข้างคล้ายกับเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นที่สถาบันเทคโนโลยีคาร์ลสรูเฮอในประเทศเยอรมนี
เวลาโพสต์: Dec-06-2021