Onderzoeker 3D print ’s werelds kleinste wijnglas met nieuwe methode

Onderzoekers hebben het kleinste wijnglas ter wereld 3D-geprint met een rand die kleiner is dan de breedte van een mensenhaar. Maar het idee was niet om extreem lichte drinkers tegemoet te komen. In plaats daarvan werd het glas bedrukt om een ​​nieuwe vereenvoudigde techniek te demonstreren voor het maken van silicaglasstructuren voor een reeks toepassingen, van telecommunicatie tot robotica.

De nieuwe techniek, ontwikkeld aan het KTH Royal Institute of Technology in Stockholm, overwint complicaties, zoals de noodzaak van thermische behandeling, bij het 3D-printen van essentiële silicaglascomponenten, zegt KTH-professor Frank Niklaus. Het werk wordt gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie.

Niklaus zegt dat het kan worden gebruikt voor op maat gemaakte lenzen voor medische machines die minimaal invasieve chirurgie uitvoeren, microrobots die door extreme omgevingen navigeren, of filters en koppelingen voor glasvezelnetwerken, om maar een paar toepassingen te noemen.

Tijdens het onderzoek werd één zo’n glasvezelfilter geproduceerd. De onderzoekers laten zien dat de techniek apparaten rechtstreeks op de punt van een optische vezel zo dun als een lok van een mensenhaar kan printen.

“De ruggengraat van internet is gebaseerd op optische vezels gemaakt van glas. In die systemen zijn allerlei filters en koppelaars nodig die nu met onze techniek 3D kunnen worden geprint”, zegt co-auteur Kristinn Gylfason, universitair hoofddocent Micro – en Nanosystemen bij KTH. “Dit opent veel nieuwe mogelijkheden.”

De methode vermindert drastisch de energie die nodig is voor het 3D-printen van silicaglas, waarvoor normaal gesproken urenlang verhitting van materialen tot enkele honderden graden nodig is, zegt de hoofdauteur van het onderzoek, Po-Han Huang, een promovendus aan KTH. “Het voordeel van onze methode is dat er geen thermische behandeling nodig is en dat het glas bestand is tegen extreme hitte in toepassingen.”

Een ander voordeel, zegt hij, is dat de methode silicaglas kan produceren met gemakkelijk verkrijgbare, commerciële materialen.

Door de noodzaak van thermische behandeling weg te nemen, vergroot de mogelijkheid dat de techniek op grote schaal kan worden gebruikt in verschillende toepassingsscenario’s, zegt hij. “De zorgen bij het integreren van 3D-printmethoden zijn meestal verschillend voor verschillende toepassingen. Hoewel optimalisatie van onze methode nog steeds vereist is voor verschillende toepassingen, geloven we dat onze methode een belangrijke en noodzakelijke doorbraak biedt voor 3D-glasprinten voor gebruik in praktische scenario’s.”

Hoe zit het dan met dat wijnglas? Is het echt de kleinste ter wereld? Men heeft immers al veel demonstratieobjecten 3D geprint, zoals beelden en modelauto’s. Niklaus zegt dat het verschil is dat deze demo van glas is. “Absoluut niemand heeft een wijnglas 3D geprint dat bestaat uit geprint glas”, zegt hij.