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 據(jù)報道，勞倫斯·利弗摩爾(Lawrence Livermore)國家實驗室開發(fā)的一種新型3D打印技術，可幫助科學家在單一平面光學元件上打印具備不同折射率的玻璃，使整理更加便宜、簡捷。圖片來源：Jason Laurea / LLNL

勞倫斯·利弗摩爾國家實驗室（LLNL）的研究者首次成功利用3-D打印技術制造光學質量眼鏡，與市場現(xiàn)有的商用玻璃產(chǎn)品相媲美。

據(jù)“先進材料技術”期刊已發(fā)表的研究成果，LLNL的科學家與工程師成功闡述了如何利用實驗室開發(fā)的油墨打印小型測試件，且試件性能滿足“商用光學玻璃范圍”。

研究人員解釋：由于玻璃的折射率對其熱學演變極其敏感，故而很難確保從熔融相打印的玻璃能滿足必需的光學性能。對LLNL開發(fā)的材料以糊狀形式進行沉積，接著加熱整個印刷物以達到形成玻璃必備的均勻折射率，最終消除光學畸變以防光學功能的降低。

LLNL化學工程師、項目首席研究員Rebecca Dylla-Spears解釋：“熔融玻璃打印的零件往往展現(xiàn)著3-D印刷工藝的質地，即使打磨表面，印刷工藝的證據(jù)也在散料中清晰可見。新方法有助于獲得光學所需的指數(shù)均勻性，研究者可憑借這些組件進行更多有趣的嘗試。”

Dylla-Spears強調定制油墨旨在形成硅石和二氧化硅-二氧化鈦玻璃，使研究人員能夠調整玻璃的光學、熱學與機械性能。此項研究中，所印制小型簡單形狀的光學元件僅作為概念驗證，他認為該技術最終適用于所有使用玻璃光學元件的設備，并可能導致光學元件具備幾何結構，且元件的組成變化是無法通過傳統(tǒng)的制造方法所達到。譬如梯度折射率透鏡可被拋光平坦，取代用于傳統(tǒng)曲面鏡片且價格昂貴的拋光技術。

Dylla-Spears補充到：“增材制造為我們提供了一種新的自由度，依靠前所未有的途徑組合光學材料。它開辟了空前絕后的新設計空間，實現(xiàn)對材料內部光學形狀與光學特性的巧妙設計。”