El vidrio es omnipresente, desde productos de alta tecnología en los campos de la óptica, las telecomunicaciones, la química y la medicina hasta objetos cotidianos como botellas y ventanas. Sin embargo, dar forma al vidrio se basa principalmente en procesos como la fusión, el esmerilado o el grabado. Estos procesostienen décadas de antigüedad, son tecnológicamente exigentes, consumen mucha energía y están muy limitadas en cuanto a las formas que se pueden realizar. Por primera vez, un equipo dirigido por el Prof. Dr. Bastian E. Rapp del Laboratorio de Tecnología de Procesos del Departamento deLa ingeniería de microsistemas de la Universidad de Friburgo, en colaboración con la start-up con sede en Friburgo Glassomer, ha desarrollado un proceso que permite formar vidrio de forma fácil, rápida y en casi cualquier forma mediante moldeo por inyección. Los investigadores presentaron sus resultados en eldiario ciencia .
"Durante décadas, el vidrio ha sido a menudo la segunda opción cuando se trata de materiales en los procesos de fabricación porque su formación es demasiado complicada, consume mucha energía y no es adecuada para producir estructuras de alta resolución", explica Rapp. Polímeros, por otro lado.Por otra parte, han permitido todo esto, pero sus propiedades físicas, ópticas, químicas y térmicas son inferiores a las del vidrio. Como resultado, hemos combinado el procesamiento de polímeros y vidrio. Nuestro proceso nos permitirá reemplazar de manera rápida y rentable tanto la masaproductos elaborados y estructuras y componentes poliméricos complejos con vidrio. "
El moldeo por inyección es el proceso más importante en la industria del plástico y permite la producción rápida y rentable de componentes en el llamado alto rendimiento en casi cualquier forma y tamaño. El vidrio transparente no se podía moldear en este proceso hasta ahora.Con la tecnología de moldeo por inyección Glassomer recientemente desarrollada a partir de un granulado especial diseñado internamente, ahora también es posible moldear vidrio con alto rendimiento a solo 130 ° C.Los componentes moldeados por inyección de la impresora 3D se convierten luego en vidrio en unProceso de tratamiento térmico: El resultado es vidrio de cuarzo puro. Este proceso requiere menos energía que la fusión de vidrio convencional, lo que resulta en eficiencia energética. Los componentes de vidrio conformados tienen una alta calidad de superficie, por lo que no se requieren pasos de postratamiento como el pulido.
Los diseños novedosos hechos posibles por la tecnología de moldeo por inyección de vidrio de Glassomer tienen una amplia gama de aplicaciones, desde tecnología de datos, óptica y tecnología solar hasta el llamado laboratorio en chip y tecnología médica. "Vemos un gran potencial especialmente parapequeños componentes de vidrio de alta tecnología con geometrías complicadas. Además de la transparencia, el muy bajo coeficiente de expansión del vidrio de cuarzo también hace que la tecnología sea interesante. Los sensores y la óptica funcionan de manera confiable a cualquier temperatura si los componentes clave están hechos de vidrio ", explica el Dr.. Frederik Kotz, líder de grupo en el Laboratorio de Tecnología de Procesos y Director Científico CSO en Glassomer. "También hemos podido demostrar que los recubrimientos de vidrio micro-ópticos pueden aumentar la eficiencia de las células solares. Esta tecnología ahora se puede utilizarpara producir recubrimientos de alta tecnología rentables con alta estabilidad térmica. Hay una serie de oportunidades comerciales para ello ".
El equipo formado por Frederik Kotz y Markus Mader, un estudiante de doctorado en el Laboratorio de Tecnología de Procesos, resolvió problemas previamente existentes en el moldeo por inyección de vidrio, como la porosidad y la abrasión de partículas. Además, se diseñaron los pasos clave del proceso en el nuevo métodoutilizar agua como material base, haciendo que la tecnología sea más ecológica y sostenible.
Bastian Rapp es director ejecutivo del Freiburg Materials Research Center FMF y miembro del Cluster of Excellence Living, Adaptive and Energy-Autonomous Materials Systems livMatS de la Universidad de Freiburg, que desarrolla nuevos sistemas de materiales bioinspirados.Rapp también es cofundador y director técnico CTO de Glassomer GmbH, que desarrolla tecnologías de impresión 3D de alta resolución para vidrio. Su investigación le ha valido una Consolidator Grant del European Research Council ERC, entre otros premios.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Friburgo . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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