科學家們成功列印出了光學玻璃材料

勞倫斯利福摩爾國家實驗室的研究人員開發出了一種新的3D列印技術，這種技術可以讓科學家們在單一的平面光學中列印不同折射率的玻璃，從而使光學加工變得更便宜、更容易。

來自勞倫斯利福摩爾國家實驗室的研究人員這是第一次成功實現了高質量光學玻璃材料的3D列印，其質量等同於市場上現有的商業玻璃的品質。

在發表在《先進材料技術研究（Advanced Materials Technologies）》雜誌上的這篇文章，來自勞倫斯利福摩爾國家實驗室的科學家和工程師利用實驗室開發的油墨成功地實現了印刷小試樣的製備，其材料特性類似於「商業光學級玻璃的特性。」

研究人員說，由於玻璃的折射率對其熱歷史很敏感，所以很難保證玻璃從熔融相印刷會產生預期的光學性能。將勞倫斯利福摩爾國家實驗室開發的材料粘貼而成，然後加熱整個列印形成玻璃可以均勻的折射率，消除光學畸變，會降低材料的光學功能。

「從熔融玻璃材料列印出來的組件往往會顯示出3D列印過程中出現的紋理結構，即使你拋光了材料表面，你仍然會看到在散裝材料的印刷過程的印記，」勞倫斯利福摩爾國家實驗室化學工程師Rebecca Dylla Spears說，他是該項目的主要研究人員。「這種方法使我們能夠獲得光學所需的指數均勻性。現在我們可以使用這些組件，做一些更加有趣的事情。」

我們利用的自定義油墨，以二氧化硅和二氧化硅-二氧化鈦玻璃成形，使研究人員能夠調整玻璃的光學能力，熱性能和機械性能，Dylla Spears說。在這項研究中，研究人員列印的小，簡單形狀的光學概念的證明，但Dylla Spears說，技術最終可以應用於任何設備，採用光學玻璃和可能導致的幾何結構和成分的變化，以前由傳統的製造方法，不使光學。例如，梯度折射率透鏡可以被磨平，以取代傳統彎曲透鏡所需的更昂貴的拋光技術。

「添加劑製造給了我們製作光學材料結構時一個新的自由度，實現了光學材料方面我們以前不能做的事情，」Dylla Spears說。「它開闢了一個新的設計空間，這在過去是不存在的，這將允許我們設計光學材料的形狀和光學材料的特性。」

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