Технология 3D печати постепенно становится обыденной и используется во многих отраслях жизнедеятельности человека. Однако существуют материалы, применение к которым 3D печати затруднено по причине особенностей их строения. В частности изготовление предметов при помощи «стеклянных» чернил до настоящего времени являлось неразрешимой задачей. Группа ученых из швейцарского исследовательского центра ETH Zurich Research подошла вплотную к созданию технологии позволяющей печатать стеклянные объемные изделия.
Два основных способа современной «стеклянной» 3D печати основаны на создании объектов из расплавленного стекла или методики спекания порошкообразной керамики, предварительно напечатанной при комнатной температуре. Оба метода имеют существенные недостатки: в первом случае для этого требуются чрезвычайно высокие температуры и термостойкое оборудование, а при втором методе крайне сложно выдержать размеры и напечатать точно сложные объекты.
Научный коллектив из Швейцарии предложит использовать в качестве чернил чувствительную к свету смолу, в составе которой включены жидкий пластик и органические молекулы, в которые внедрены содержащие кремний молекулы.
Новая методика заключается в облучении смолы ультрафиолетовым светом (оцифрованная обработка светом). Пластмассовые мономеры объединяются и формируют подобную лабиринту структуру, создавая полимер, а молекулы несущие керамику заполняют промежутки этого лабиринта.
В результате получается объемная структура, которая впоследствии подвергается обжигу при температуре 600°С, выжигающая полимеры и оставляющая керамическую составляющую материала. Затем объект обжигается повторно уже при температуре 1000 °С, что приводит к созданию плотной керамической структуры, преобразующейся в стекло. Объект при этом сжимается в объеме и это свойство печати должен учитывать проектировщик «стеклянной» 3D печати.
Технология находится на начальном этапе тестирования и пока доступна для изготовления небольших изделий, но с точными размерами и сложной формой. Также доступно регулирование размеров пор путем изменения интенсивности ультрафиолетового облучения. Физико-химические свойства напечатанных изделий можно изменять путем добавления в смолу солей борной кислоты и фосфатов. В настоящее время новая методика уже вызвала заинтересованность у крупного швейцарского производителя посуды из стекла.
