محققان مؤسسه فناوری «کارلسرو» موفق به تولید جوهری مبتنی بر نانوذرات شدند که با استفاده از آن در چاپ سه بعدی می توان ساختارهای شیشه ای تولید کرد.

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، محققان در تحقیقات جدید خود نشان دادند که چگونه از نوعی جوهر مبتنی بر نانوذرات سیلیکا می توان برای چاپ سه بعدی قطعات اپتیکی استفاده کرد.

چاپ سه بعدی در حال رشد است، اما موادی که می توان از آنها برای چاپ استفاده کرد در حال حاضر به مواد پلیمری، سرامیک و فلزات محدود است. با این روش جدید می توان ساختارهایی را که با قالب امکان تولید آنها وجود ندارد را تولید کرد. دو شرکت آدیداس و کربن اخیراً اعلام کردند که قصد دارند تا کفی کفش را با استفاده از چاپ سه بعدی تولید کنند.

شیشه یکی از موادی است که به دلیل شفافیت و مقاومت در برابر آسیب های شیمیایی و حرارتی برای چاپ سه بعدی قابل استفاده است، اما باید این ماده را تا 1000 درجه گرما داد. برای حل این مشکل محققان از شیشه مایع استفاده کردند که در واقع کامپوزیتی است که در آن از نانوذرات سیلیکا و منومرهای هیدروکسی  اتیل  متا  آکریلات قابل پخت با فرابنفش استفاده شده است.

برای تولید این ماده که قابل انطباق با چاپ سه بعدی باشد و به لیتوگرافی فضایی گفته می شود، اصلاحاتی در لیتوگرافی فضایی انجام شده است. برای شفاف تر شدن این جوهر، حلال را از آن جدا کردند. همچنین برای افزایش استحکام ماده نهایی تولید شده از افزودنی با وزن مولکولی بالا به نام تری آکریلات استفاده کردند.

این ماده می تواند همانند یک پلیمر برای چاپ استفاده شود در حالی که محصول نهایی ظاهری شبیه به شیشه دارد. بعد از چاپ با این جوهر شیشه ای مایع، محققان آن را گرمادهی می کنند تا پلیمر از بین برود و یک بار نیز تا دمای 1300 درجه گرم می کنند تا نانوذرات پخته شده و آنچه که باقی می ماند بخش سیلیکای شفاف است.

این گروه با استفاده از این فناوری، قطعات مختلفی نظیر میکرولنز و تراشه میکروسیالی تولید کردند که قدرت تفکیک آن در حد چند میکرومتر است.