محققان موسسه فناوری فدرال زوریخ با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی و نوعی رزین حساس به پرتوهای ماوراء‌بنفش به عنوان ماده اولیه، توانستند ساختارهای پیچیده و متخلخل از جنس شیشه بسازند.

به گزارش پایگاه خبری ساینس دیلی، تولید ساختارهای شیشه‌ای با استفاده از روش‌های افزایشی مانند چاپ سه‌بعدی، فرایند پیچیده‌ای است که محدودیت‌های خاصی دارد و تنها برخی از محققان در جهان موفق به انجام آن شده‌اند، با وجود این اشیایی که تاکنون با این شیوه تولید شده‌اند، چندان پیچیده نیستند.

اکنون محققان سوییسی با استفاده از یک تکنیک جدید که بر مبنای شیوه استریولیتوگرافی توسعه یافته، توانستند اشیای بسیار پیچیده‌ای از جنس شیشه تولید کنند. در این شیوه از پرتوهای ماوراءبنفش برای سخت کردن رزین پلیمری استفاده می‌شود. در این رزین مونومرهای پلاستیکی با یکدیگر ترکیب شده و یک ساختار تودرتو ایجاد می‌کنند که ماده اولیه مورد استفاده در چاپگر است.

این پلیمر حاوی مولکول‌های سرامیکی است که فضاهای خالی میان مونومرها را پر می‌کنند. این ساختار امکان تولید اشیای موردنظر را به صورت لایه به لایه فراهم می‌کند و محققان می‌توانند ویژگی‌های هر لایه از جمله حفره‌ها را از طریق میزان تابش پرتوهای ماوراءبنفش به طور مستقل کنترل کنند.

همچنین با مخلوط کردن سیلیس با بورات یا فسفات و افزودن آن به رزین می‌توان ریزساختار اشیای چاپ شده را به صورت لایه به لایه کنترل کرد.

با استفاده از این تکنیک می‌توان اشیای پیچیده را با استفاده از انواع مختلف شیشه تولید کرد یا این شیشه‌ها را در یک ساختار واحد مورد استفاده قرار داد. در مرحله پایانی، اشیای چاپ شده در دو مرحله با دمای ۶۰۰ و ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد گرمادهی می‌شوند تا چارچوب پلیمری بسوزد و سرامیک درون ساختار شیشه تثبیت شود.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Natural Materials منتشر شده است.

منبع: ایرنا