Bilim adamları, 3 boyutlu (3D) yazıcılarda çok küçük optik bileşenleri üretmek için kullanılabilecek bir yol geliştirdiler. Almanya’daki Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’nden (KIT) araştırmacılar [1], yüksek saflıkta kuvartz camın nanopartiküllerini ve az miktarda sıvı polimeri birbirine karıştırdılar ve karışımın stereolitografi vasıtasıyla belirli noktalarda ışıkla iyileştirilmesine izin verdiler.
“Nature” ismi veren bilimsel yayın sitesinde yayınlanan dökümanda özetle şunlar belirtildi [2];
Cam, bilimsel araştırma için, sanayi ve toplulukta kullanılan en önemli yüksek performanslı malzemelerden biridir. Esas olarak eşsiz optik şeffaflık, olağanüstü mekanik, kimyasal ve termal direnç yanı sıra termik ve elektrik yalıtımı özellikleri bulunur. ncak, camlar ve özellikle erimiş silis camı gibi yüksek saflıkta camlar ,makroskopik nesneler için yüksek sıcaklığa eritme ve döküm işlemleri veya mikroskopik özellikler için tehlikeli kimyasallar gerektiren şekilden dolayı zordur. Bu dezavantajlar, camların modern imalat için zor bir malzeme olmasına neden olmuştur. Üç boyutlu baskı (3B baskı) için, bir döküm nanokompozitini ilavesiyle, 3D yazıcılar kullanarak şeffaf eritilmiş silis cam bileşenleri oluşturuyoruz. İşlem, 3B baskılı ve ısıl işleme tabi tutularak yüksek kaliteli erimiş silis camına dönüştürülen, foto-kürlenebilir bir silika nanokompozit kullanıyor. Basılı erimiş silis camı, gözeneksiz, ticari erimiş silis camının optik şeffaflığına sahip ve birkaç nanometrenin pürüzlülüğü olan pürüzsüz bir yüzeye sahip. Metal tuzları ile doping yapılarak renkli camlar oluşturulabilir. Bu çalışma, hem sanayi hem de akademik alandaki birçok uygulama için erimiş silis camda keyfi makro ve mikroyapıların oluşturulmasını sağlayan 3B baskı için materyal seçimini genişletiyor.
“Stereolitografi” adı verilen yöntem; ışığın polimer oluşturan moleküller zincirlerine neden olan bir süreç olan photopolymerisation’ı kullanarak katman modeli ile bir katmanda modeller, prototipler, desenler ve üretim parçaları oluşturmak için kullanılan bir 3B baskı teknolojisi biçimi olarak tanımlanıyor.
Karlsruhe Teknoloji Enstitüsünden Bastian E.Rapp “Şekli başlangıçta bir kek hamuruna benziyor, Cam son aşamada, cam parçacıkların ısıtılmasıyla şekle getiriliyor” diyor.
Polimerlerde veya metallerde bugüne kadar çeşitli 3D-baskı teknikleri kullanıldı. Bunlar nadiren cam üzerine uygulanıyor. Araştırmacılar, camın yapılara işlendiği, örneğin eritilerek bir meme vasıtasıyla uygulanarak, çok pürüzlü bir yüzey elde ediliyor. Çünkü malzeme gözenekli ve boşluklar içeriyor.
Rapp, “Üretilen parçanın malzemesinin yüksek saflıkta kuvartz cam olduğu, yeni bir malzeme işleme yöntemi sunuyoruz” dedi.
Cam yapılar, bir milimetrenin binde birine tekabül eden bir mikrometreden başlayarak birkaç mikrometreye kadar inen aralıktaki çözünürlüklere dahip. Ancak araştırmacılar, üretimlerin boyutlarının birkaç santimetre civarında olabileceğini belirtiyor.
3B baskılı cam, veri teknolojisi de dahil olmak üzere birçok uygulama için kullanılabilir. Rapp bu nedenle “Bir sonraki bilgisayarın ışığı kullanacağı, böylece de 3D teknolojisi farklı yönlerin çok sayıda küçük optik bileşeninin küçük, karmaşık yapılarını oluşturmak için kullanılabilir” dedi.
[1] Nature: 3D-Printing of Glass Now Possible
[2] Three-dimensional printing of transparent fused silica glass
Kaynak : 