براساس گزارش لايو‌ساينس، شيشه‌گري در دسته صنايع قديمي بشر قرار دارد كه براي انجام آن فرد بايد در معرض حرارت و مواد شيميايي قرار گيرد. اما دانشمندان به تازگي امكان ميانبر زدن از ميان اين مراحل ناخوشايند را با استفاده از چاپگرهاي سه‌بعدي مورد بررسي قرار داده‌اند.
چاپگر سه‌بعدي دستگاهي است كه با استفاده از مواد اوليه متنوعي مانند پلاستيك، سراميك، فلز و حتي سلول هاي زنده مي‌تواند اجسام مختلفي توليد كند. اين دستگاه درست مانند چاپگرهاي عادي لايه‌هاي مختلفي از مواد را روي سطح قرار مي‌دهد،با اين تفاوت كه در چاپگرهاي سه‌بعدي لايه‌هايي مسطح از مواد به صورت مداوم روي يكديگر قرار مي‌گيرند تا جسمي سه‌بعدي ايجاد شود.
تا به امروز استفاده از چاپگر سه‌بعدي براي چاپ اجسام شيشه‌اي نيازمند استفاده از ليزر يا گرم كردن مواد تا 1000 درجه سانتيگراد بود كه در نهايت نيز اجسام چاپ شده اجسامي زمخت و ناهموار بودند كه براي استفاده از بسياري از كاربري‌ها مناسب نبودند. اما تكنيك جديدي كه توسط محققان موسسه فناوري كارلسروهه ابداع شده‌است، مي‌تواند با استفاده از چاپگر سه‌بعدي عادي جسمي شيشه‌اي توليد كند، و راز اين موفقيت در استفاده از ماده‌اي به نام شيشه مايع است.
براي انجام اين كار، محققان از ذرات سيليس، ماده اوليه سازنده شيشه استفاده كردند. اين ذرات تنها 40 نانومتر پهنا دارند، يا يك ميلياردم متر، به بياني ديگر اين ذرات 2500 بار باريك‌تر از يك تار موي عادي انسان هستند. اين نانوذرات با محلولي اكريليك تركيب مي‌شوند، و محققان پس از آن مي‌توانند با استفاده از اين شيشه مايع و چاپگر سه‌بعدي معمولي، اجسام مختلفي را چاپ كنند.
زماني كه اين قطعات در معرض حرارتي 1300 درجه‌اي قرار مي‌گيرند، پلاستيك موجود در آنها از بين رفته و نانوذرات سيليسي با يكديگر جوش خورده و مجسمه‌اي يكدست و نرم از جنس شيشه به جا مي‌ماند. با كمك افزودني‌ها مي‌توان از اين تكنيك براي چاپ اجسام شيشه‌اي رنگي نيز استفاده كرد.
با استفاده از اين تكنيك مي‌توان اجسامي به كوچكي ده‌ها ميكرون چاپ كرد. همچنين اين تكنيك به مواد شيميايي مخرب نيازي ندارد و قطعات شيشه‌اي به جا مانده به اندازه‌اي ظريف و شفاف هستند كه بتوان از آنها به عنوان لنز يا ديگر تجهيزات و حتي قطعات نوري و فوتونيكي استفاده كرد.
نظر شما