Por primera vez, los investigadores han impreso con éxito en 3D el vidrio de calcogenuro, un material único utilizado para fabricar componentes ópticos que funcionan a longitudes de onda del infrarrojo medio. La capacidad de imprimir en 3D este vidrio podría permitir la fabricación de componentes de vidrio complejos y fibras ópticaspara nuevos tipos de sensores de bajo costo, componentes de telecomunicaciones y dispositivos biomédicos.
En la revista The Optical Society OSA Materiales ópticos expresos , investigadores del Centre d'Optique, Photonique et Laser COPL de la Universidad Laval en Canadá, Patrick Larochelle y sus colegas, describen cómo modificaron una impresora 3D disponible comercialmente para extrusión de vidrio. El nuevo método se basa enSe utilizó una técnica de modelado por deposición fundida, en la que se derrite un filamento de plástico y luego se extruye capa por capa para crear objetos 3D detallados.
"La impresión 3D de materiales ópticos allanará el camino para una nueva era de diseño y combinación de materiales para producir los componentes fotónicos y las fibras del futuro", dijo Yannick Ledemi, miembro del equipo de investigación. "Este nuevo método podría potencialmentedar como resultado un avance para la fabricación eficiente de componentes ópticos infrarrojos a bajo costo "
vidrio de impresión
El vidrio de calcogenuro se ablanda a una temperatura relativamente baja en comparación con otro vidrio. Por lo tanto, el equipo de investigación aumentó la temperatura máxima de extrusión de una impresora 3D comercial de alrededor de 260 ° C a 330 ° C para permitir la extrusión de vidrio de calcogenuro. Produjeron filamentos de vidrio de calcogenuro condimensiones similares a los filamentos de plástico comerciales que normalmente se usan con la impresora 3D. Finalmente, la impresora se programó para crear dos muestras con formas y dimensiones complejas.
"Nuestro enfoque es muy adecuado para el vidrio de calcogenuro blando, pero también se están explorando enfoques alternativos para imprimir otros tipos de vidrio", dijo Ledemi. "Esto podría permitir la fabricación de componentes hechos de múltiples materiales. El vidrio también podría combinarse conpolímeros con propiedades electroconductoras u ópticas especializadas para producir dispositivos impresos en 3D multifuncionales ".
La impresión 3D también sería útil para hacer preformas de fibra, una pieza de vidrio que se introduce en una fibra, con geometrías complejas o múltiples materiales, o una combinación de ambos. Una vez que las técnicas de diseño y fabricación estén afinadas,Los investigadores dicen que la impresión 3D podría usarse para la fabricación económica de grandes volúmenes de componentes de vidrio infrarrojo o preformas de fibra.
"Los componentes basados en calcogenuro impresos en 3D serían útiles para la imagen térmica infrarroja para aplicaciones de defensa y seguridad", continuó Ledemi. "También permitirían sensores para el monitoreo de contaminantes, biomedicina y otras aplicaciones donde se utiliza la firma química infrarroja de moléculas paradetección y diagnóstico "
Los investigadores ahora están trabajando para mejorar el diseño de la impresora para aumentar su rendimiento y permitir la fabricación aditiva de piezas o componentes complejos hechos de vidrio de calcogenuro. También quieren agregar nuevas extrusoras para permitir la coimpresión con polímeros para el desarrollo decomponentes multimateriales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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