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 據報道，勞倫斯·利弗摩爾(Lawrence Livermore)國家實驗室開發的一種新型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，與市場現有的商用玻璃產品相媲美。

據“先進材料技術”期刊已發表的研究成果，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著3-D印刷工藝的質地，即使打磨表面，印刷工藝的證據也在散料中清晰可見。新方法有助于獲得光學所需的指數均勻性，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，實現對材料內部光學形狀與光學特性的巧妙設計。”