玻璃陶瓷納米級(jí)3D打印技術(shù)

，即用于藥物輸送、組織再生、化學(xué)和材料合成的應(yīng)用而言，這項(xiàng)技術(shù)值得深入研究。我們介紹到國(guó)內(nèi)外雙光子光刻納米級(jí)3D打印技術(shù)的研究進(jìn)展

。本期

，借立陶宛維爾紐斯大學(xué)所進(jìn)行的玻璃陶瓷材料納米級(jí)3D打印研究，讓我們?cè)俅翁と脒@個(gè)精美的微縮世界。

打印后再燒結(jié)

，形成玻璃 – 陶瓷晶體結(jié)構(gòu)

立陶宛維爾紐斯大學(xué)發(fā)表了題為 Additive-Manufacturing of 3D Glass-Ceramicsdown to Nanoscale Resolution 的論文

。研究團(tuán)隊(duì)表示，這些非晶材料及其增材制造的產(chǎn)品，具有強(qiáng)大的潛在熒光或超導(dǎo)性，有助于產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)牧孔狱c(diǎn)，并釋放納米生產(chǎn)的新潛力。

納米3D打印的Vytis微縮版雕塑

，左邊是打印后的雕像，右邊是在1200℃下燒結(jié)1小時(shí)后的雕像。圖片來(lái)源：維爾紐斯大學(xué)。

在研究過(guò)程中使用的打印材料是玻璃陶瓷，或稱為“溶膠 -凝膠” SZ2080

，這是一種改良的硅膠和光聚合物，經(jīng)常應(yīng)用在醫(yī)學(xué)研究中，用于制造UV保護(hù)涂層或量子點(diǎn)。在研究中

，科研人員通過(guò)超快激光3D光刻技術(shù)打印了Vytis微型雕塑、立陶宛徽章

、立方體

、光子晶體結(jié)構(gòu)和六角形支架等樣件。

打印后的微結(jié)構(gòu)（左）與燒結(jié)后的微結(jié)構(gòu)（右）

。 圖片來(lái)源：維爾紐斯大學(xué)。

研究團(tuán)隊(duì)采用的是多步驟工藝，首先SZ2080材料被3D打印成所需形狀

，有幾百納米大小。隨后，3D打印樣件在高達(dá)1500℃的溫度下進(jìn)行燒結(jié)。研究團(tuán)隊(duì)稱

，燒結(jié)工藝分解了80％的材料成分，使打印樣件收縮40-50％

，并具有比打印部件更高的分辨率

。二氧化硅和氧化鋯前體存在于無(wú)機(jī)組分中，在最終燒結(jié)的陶瓷材料中會(huì)形成二氧化硅和氧化鋯晶相

，形成玻璃 – 陶瓷晶體結(jié)構(gòu)

，從而實(shí)現(xiàn)卓越的機(jī)械和化學(xué)性能。

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