[The Epoch Times, ngày 28 tháng 7 năm 2023] (Wu Ruichang, phóng viên của Ban đặc biệt của Epoch Times, tổng hợp và báo cáo) Trước đây, in kính 3D cần nung kết ở nhiệt độ cao, nhưng công nghệ in kính 3D mới được phát triển bởi một trường đại học ở Đức có thể được sử dụng mà không cần bất kỳ thứ gì. Trong điều kiện thiêu kết và nhiệt độ thấp, thủy tinh có kích thước nano được in trên chip hoặc các dụng cụ quang học khác. Sáng kiến ​​này sẽ mở ra nhiều ứng dụng mới trong lĩnh vực quang học, quang tử học và công nghệ bán dẫn.

Quy trình in kính 3D do Viện Công nghệ Karlsruher (Karlsruher Institut für Technologie, KIT) ở Đức phát triển là "Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane (POSS)". Quá trình này sử dụng nhựa polymer trộn với các chất hữu cơ và vô cơ làm nguyên liệu in để in thủy tinh lên vật thể và quá trình này không yêu cầu thiêu kết ở nhiệt độ cao. Trường đại học đã viết một bài báo về quá trình này và xuất bản nó trên tạp chí Khoa học vào tháng 6.

Bài báo giới thiệu rằng độ trong suốt quang học tuyệt vời và độ đàn hồi cơ học, hóa học và nhiệt của thủy tinh khiến nó trở thành một trong những vật liệu quan trọng nhất cho các ứng dụng kỹ thuật hiện đại. Tuy nhiên, nhiệt độ nóng chảy của thủy tinh thông thường (silica) là khoảng 1100°C. điều này làm cho việc in ấn luôn là một thách thức.

Mặc dù đã đạt được tiến bộ lớn trong việc tạo hình và sản xuất thủy tinh nhưng vẫn phải dựa vào các quy trình công nghiệp đã có và kỹ thuật thổi cổ xưa để làm tan chảy thủy tinh hoặc thiêu kết các hạt. Ngoài ra, mặc dù công nghệ in nano nhựa thủy tinh thạch anh 3D polyme hóa hai photon (TPP) thường được sử dụng trước đây có tiềm năng đáng kể, nhưng phần lớn nó chỉ giới hạn ở việc in các cấu trúc phẳng nên khả năng ứng dụng của nó rất hạn chế.

Lý do là thành phẩm được in bằng phương pháp trùng hợp hai photon (TPP) tinh khiết cần phải nung kết trong vài ngày trong môi trường chứa khí trơ và nhiệt độ cao từ 1100°C đến 1300°C để loại bỏ chất kết dính trong quá trình in ấn, cuối cùng cho phép các hạt thủy tinh hợp nhất thành chất rắn.

Tuy nhiên, nhiệt độ cao này có thể phá hủy các vật liệu trong chất bán dẫn, pin mặt trời, tia hồng ngoại và sợi quang, tia laser và bộ tách sóng quang. Vì vậy, nhựa thủy tinh thạch anh truyền thống không thể in trực tiếp lên chip hoặc dụng cụ không chịu nhiệt mà chỉ có thể dựa vào lắp ráp sau in mà những vấn đề này sẽ làm giảm khả năng cạnh tranh của nó.

Lần này, nhóm nghiên cứu từ Viện Công nghệ Karlsruhe ở Đức đã sử dụng nhựa polyme hữu cơ-vô cơ làm nguyên liệu thô để in các cấu trúc nano thủy tinh silic nung chảy trong suốt phức tạp ở nhiệt độ thấp.

这枚火箭搭载了一颗重100公斤的小型国家情报卫星，准备将其送入距地球表面约500公里的轨道。

根据周二（3月12日）发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上的这项研究，沉积物揭示了深海洋流在240万年的气候周期中如何减弱和增强。

雷蒙多还宣布，美国公司将在菲律宾投资超过10亿美元。她表示，这些投资将涵盖太阳能、电动车和数字化等领域。

马斯克的开源之举可以让公众自由访问该技术背后的代码，并使xAI与Meta和法国的Mistral等公司在开源立场上保持一致，后两家公司都拥有开源的AI模型。

印度科学家集成了这项技术，可以从“烈火5号”平台上的同一枚导弹向不同目标发射多个弹头。这是印度具备核能力的“烈火”导弹系列中的最新产品。

周五晚间，作家们向旧金山联邦法院提交了一起集体诉讼案，他们表示，Nvidia撤下他们的作品，表明该公司“承认”侵犯了他们的版权。

Họ đã sử dụng chất kết dính hữu cơ "acrylate" và vật liệu in 3D hỗn hợp silica trong nhựa thủy tinh POSS, rồi in kính trên nền thông qua quy trình TPP, sau đó đặt bán thành phẩm ở môi trường 650° C (có chứa không khí) để loại bỏ acryit và cuối cùng thu được thủy tinh ở trạng thái nóng chảy hoàn toàn.

Kính in theo cách mới này vượt trội hơn so với vật liệu in TPP vô cơ về độ phân giải, chất lượng cấu trúc và phạm vi kích thước có thể bao phủ và kích thước có thể điều chỉnh trong khoảng từ hàng chục đến hàng trăm nanomet, trong khi thành phẩm Hình dạng bao gồm mạng tinh thể, gò và vòng đồng tâm.

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng khoảng cách giữa các tinh thể quang tử (hạt thủy tinh) là khoảng 350nm, điều này cho thấy cấu trúc quang tử nano có thể được nhận ra ở các bước sóng gần với phạm vi tia cực tím (UV), do đó sản phẩm có màu xanh tím phản chiếu dưới ánh sáng quang học chiếu sáng vi mô Cấu trúc của ánh sáng và thông qua khoảng cách hạt lớn hơn, điều chỉnh các màu phản chiếu, chẳng hạn như đỏ, lục và vàng.

Ngoài ra, độ truyền qua của tinh thể quang tử thủy tinh được in này tốt hơn nhiều so với độ truyền qua của thủy tinh nóng chảy được thiêu kết đơn giản ở 1100°C bằng công nghệ TPP. Ngoài ra, kính in POSS không làm thay đổi đáng kể độ truyền qua của vật liệu ngay cả khi tiếp xúc với nhiệt độ cao 1.000°C.

Ngoài độ truyền qua, họ còn phát hiện ra rằng độ đàn hồi cơ học, độ bền và độ cứng của cấu trúc trụ vi mô được in bằng phương pháp này cao hơn khoảng 10 lần so với kính được in bằng TPP thông thường và cũng có thể tăng Thấu kính vi mô cao độ chính xác.

Để xác nhận đặc tính của vật liệu, họ đã thử nghiệm quy trình in và thành phẩm. Dữ liệu cho thấy thành phẩm giảm trọng lượng ở 650°C, cho thấy polyme acrylate đã được loại bỏ sau khi nhiệt phân hoàn toàn. Quan sát các khu vực được chọn cho thấy thành phẩm có cấu trúc vi mô vô định hình đồng nhất không có bất kỳ lỗ nào. chỉ chứa silicon và oxy.

Ngoài ra, khi họ làm nóng kính in POSS đến 1200°C, nó vẫn duy trì tính toàn vẹn về mặt hình học và không đo được độ co rút thêm nữa. Điều này có nghĩa là cấu trúc của nó rất ổn định.

Các kết quả thử nghiệm trên cho thấy quy trình in nhựa POSS có thể đạt được cấu trúc, chất lượng, độ phức tạp và kích thước che phủ polyme mà chỉ có thể đạt được bằng cách sử dụng nhựa hữu cơ tiêu chuẩn trong in 3D trước đây. làm như vậy mà không làm hỏng chất bán dẫn, pin mặt trời. Quá trình in diễn ra ở nhiệt độ bên trong tia laser và bộ tách sóng quang.

Tiến sĩ Jens Bauer từ Viện Công nghệ nano của KIT nói với phòng tin tức của trường: “Nhựa POSS có nhiệt độ in thấp hơn nên có thể in các cấu trúc rắn trực tiếp trên chip bán dẫn ở dạng tự do với độ phân giải cần thiết. quang tử nano ánh sáng nhìn thấy được."

Ông cũng cho biết: "Ngoài chất lượng quang học tuyệt vời, thủy tinh thạch anh được sản xuất bằng phương pháp in này còn có các đặc tính cơ học tuyệt vời và dễ gia công. Ngoài ra, các cấu trúc được tạo ra bởi quy trình của chúng tôi có thể tồn tại ngay cả trong hóa chất khắc nghiệt hoặc Nó cũng có thể duy trì ổn định trong điều kiện nhiệt.”◇

Biên tập viên: Lian Shuhua