石英玻璃是一種應用于要求長(cháng)期化學(xué)和機械穩定性以及優(yōu)異光學(xué)性能環(huán)境的優(yōu)選材料,微流控芯片就是這種材料的應用方向之一。但也正是由于石英玻璃材料的熱穩定性、化學(xué)穩定性以及機械硬度高,一直以來(lái)在石英玻璃種制造出微型復雜三維結構是充滿(mǎn)挑戰的。
發(fā)表于Nature Communications 期刊的研究論文“Fabrication of arbitrary three-dimensional suspended hollow microstructures in transparent fused silica glass”表明,借助微加工3D打印技術(shù)能夠克服這一難點(diǎn),生成高精度的石英玻璃中空微結構。
科研人員將該3D打印微結構澆鑄在液體納米復合玻璃材料中,隨后用UV光在聚合物模板的頂部進(jìn)行照光固化。然后對該結構進(jìn)行熱處理,將納米復合材料轉變成熔融石英玻璃,并從內部熔化3D打印模板,在此過(guò)程中,溫度高達1300攝氏度,最終制造出帶有中空復雜微通道的石英玻璃結構。
在對這一工藝進(jìn)行研究的過(guò)程中,研究團隊成功的制造出直徑小至7微米的通道。通過(guò)石英玻璃混合器等精密測試部件,研究團隊展示了通過(guò)這種結合微型3D打印技術(shù)的工藝在制造復雜玻璃產(chǎn)品領(lǐng)域的可行性,也為玻璃材料的微細加工提供了可行性。
根據市場(chǎng)觀(guān)察,科研團隊所使用的Nanoscribe 雙光子光刻3D打印技術(shù)已從科學(xué)研究應用走向工業(yè)市場(chǎng),近期他們推出了面向工業(yè)微加工的自動(dòng)化設備Quantum X,該設備最小XY特征尺寸為160納米,用于生產(chǎn)折射和衍射微光學(xué)原型、圓晶規模制造以及聚合物母??焖僦圃?。
以上就是為大家介紹的有關(guān)3D打印石英玻璃能夠實(shí)現復雜三維中空微結構的分析,希望可以給大家提供參考。
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