
麻省理工學院(MIT)林肯實驗室團隊最近取得重大突破,成功開發出低溫玻璃 3D 列印,徹底改變傳統玻璃生產法,使玻璃製品只要 250°C 溫度就能成形,遠低於傳統玻璃加工需 1,000°C 以上高溫。
傳統玻璃生產需極高溫才能熔融及退火,一直是玻璃3D列印的大障礙。MIT團隊開發「無機複合玻璃」材料解決了難題,這種特殊墨水由矽酸鹽溶液和無機奈米顆粒組成,研究員直接用墨水書寫技術,室溫下逐層擠出墨水列印成結構。印完後置於250°C礦物油固化,最後以有機溶劑清洗去除殘留物質,留下純淨的無機矽結構。
測試顯示,低溫製造玻璃結構有多項優勢:
- 高解析度成型力
- 卓越的熱穩定性
- 幾乎不收縮
- 結構穩定性遠優於傳統3D列印塑膠和金屬複合材料
林肯實驗室團隊表示,新技術使以往難3D列印的複雜玻璃結構變為可能,有望用於多種領域:
- 微流體系統
- 自由形態光學鏡片或光纖
- 高溫電子元件
團隊專注提升3D列印玻璃的光學清晰度,並開發不同化學和電氣特性的專用墨水,以擴展更多可能性。雖然玻璃列印尚未商業化,但代表增材製造材料領域的重大進步,有望使複雜玻璃製品生產更普及和經濟。專家認為,技術更成熟後,此創新可能徹底改變高品質玻璃生產方式。
- MIT researchers crack 3D printing with glass — new technique enables inorganic composite glass printed at low temperatures
- Low-Temperature Additive Manufacturing of Glass
(首圖來源:MIT Lincoln Laboratory)