Самый маленький в мире винный бокал создан при помощи нового метода 3D-печати
Ученые создали самый маленький в мире бокал для вина, который тоньше человеческого волоса. Сделанная из настоящего стекла модель представляет собой пробный запуск передового нового процесса 3D-печати, который может помочь в изготовлении наноразмерных стеклянных компонентов для электронных и оптических устройств.
Бокал для вина, видимый только в сканирующий электронный микроскоп, имеет высоту всего несколько десятков микрометров. И исследователи создали не только его — команда также создала мини-модели спирали, кантилевера, массива игл, оптического резонатора и логотип университета, стоящего за проектом, KTH Royal Institute of Technology.
Ранее ученые уже создавали крошечные модели в 3D, включая лодку и серию невероятно детализированных нано-скульптур, которые достаточно малы, чтобы поместиться на человеческом волосе. Но вся новая партия фигур была сделана из кварцевого стекла для демонстрации передовой технологии печати крошечных стеклянных структур.
Процесс начинается с небольшого количества материала, называемого водородным силсесквиоксаном (HSQ), который содержит ингредиенты, необходимые для образования кварцевого стекла (диоксида кремния).
Для этого жидкость подвергается воздействию лазерных импульсов, каждый из которых длится всего лишь триллионные доли секунды, что заставляет HSQ сшиваться в кварцевое стекло в фокусе лазера.
Этот процесс позволял создавать воксели (3D-пиксели) размером до 65 x 260 нанометров, что позволяло системе печатать объект прямо в HSQ.
Исследователи говорят, что этот метод намного эффективнее, чем существующие методы 3D-печати для стекла, которые обычно требуют высоких температур в течение длительного времени. В качестве бонуса, предметы, изготовленные таким образом, могут выдерживать высокие температуры во время использования.
Однако это не просто рассвет новой впечатляющей формы искусства. Исследователи говорят, что метод можно использовать для изготовления гораздо меньших и более точных стеклянных компонентов для оптических систем, таких как линзы или резонаторы. Фактически, эти компоненты могут быть напечатаны в 3D непосредственно на кончике волоконно-оптического кабеля.
«Основа интернета базируется на оптических волокнах, изготовленных из стекла», — сказала Кристин Гилфасон, соавтор исследования. «В этих системах необходимы всевозможные фильтры и соединители, которые теперь могут быть напечатаны на 3D-принтере по нашей технологии. Это открывает много новых возможностей».
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.