3D打印石英玻璃能夠?qū)崿F(xiàn)復雜三維中空微結構

石英玻璃是一種應用于要求長期化學和機械穩(wěn)定性以及優(yōu)異光學性能環(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(wěn)定性、化學穩(wěn)定性以及機械硬度高，一直以來在石英玻璃種制造出微型復雜三維結構是充滿挑戰(zhàn)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打印技術能夠克服這一難點，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行照光固化。然后對該結構進行熱處理，將納米復合材料轉(zhuǎn)變成熔融石英玻璃，并從內(nèi)部熔化3D打印模板，在此過程中，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。

在對這一工藝進行研究的過程中，研究團隊成功的制造出直徑小至7微米的通道。通過石英玻璃混合器等精密測試部件，研究團隊展示了通過這種結合微型3D打印技術的工藝在制造復雜玻璃產(chǎn)品領域的可行性，也為玻璃材料的微細加工提供了可行性。

根據(jù)市場觀察，科研團隊所使用的Nanoscribe 雙光子光刻3D打印技術已從科學研究應用走向工業(yè)市場，近期他們推出了面向工業(yè)微加工的自動化設備Quantum X，該設備最小XY特征尺寸為160納米，用于生產(chǎn)折射和衍射微光學原型、圓晶規(guī)模制造以及聚合物母?？焖僦圃?。

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