Технология 3D печати меняется так стремительно, что мы можем производить этим методом почти всё, лишь изделия из стекла до сих пор сделать не удавалось. Бастиан Рапп и его коллеги разработали технологию, которая позволяет им выполнять 3D-печать сложных стеклянных форм, и производить сложные линзы и фильтры высокого оптического качества. Они добились этого путем разработки свободно текучего нанокомпозита диоксида кремния под названием «жидкое стекло».
«Жидкое стекло» представляет собой жидкий нанокомпозит, который состоит из наночастиц диоксида кремния, находящих в состоянии взвеси в стеклянном фотоотверждаемом форполимере. Мы получили композицию, которая ведёт себя подобно смолам, обычно используемых в 3D-принтерах. Поэтому он может быть использован в любых коммерчески доступных стерео-литографических инструментах. В результате последующей термической обработки компоненты становятся чистым плавленым кварцевым стеклом.
Одной из самых больших проблем при получении «Жидкого стекла» было достижение достаточно низкой вязкости композита. Это является необходимым условием пригодности материала для внедрения в процесс стерео литографии. При этом требовалась достаточно высокая плотность стеклянных наночастиц , которые обеспечивают лучшие оптические свойства конечного стекла. И, наконец, необходимо было добиться идеального совпадения оптического показателя преломления как наночастиц, так и жидкого форполимера — это является необходимым условием для высокого разрешения 3D печати.
При наличии современного стерео литографического инструмента и подходящей высокотемпературной печи (те, что используются в керамической обработке в художественных школах) этот процесс может наладить любой. В настоящее время изобретатели работают над коммерциализацией этой технологии.
Они также полагают, что эта технология будет важным фактором, способствующим изготовлению широкого спектра изделий из стекла, от научных микроинструментов до создания стеклянных фасадов зданий.