من بين جميع المواد التي يمكن طباعتها بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، لا يزال الزجاج أحد أكثر المواد تحديًا. ومع ذلك، يعمل العلماء في مركز الأبحاث التابع للمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ (ETH Zurich) على تغيير هذا الوضع من خلال تكنولوجيا جديدة وأفضل للطباعة على الزجاج.
أصبح من الممكن الآن طباعة الأشياء الزجاجية، وتشمل الطرق الأكثر استخدامًا إما بثق الزجاج المنصهر أو تلبيد مسحوق السيراميك بشكل انتقائي (التسخين بالليزر) لتحويله إلى زجاج. فالأول يتطلب درجات حرارة عالية وبالتالي معدات مقاومة للحرارة، في حين أن الأخير لا يمكنه إنتاج أجسام معقدة بشكل خاص. تهدف تقنية ETH الجديدة إلى تحسين هذين العيبين.
يحتوي على راتينج حساس للضوء يتكون من بلاستيك سائل وجزيئات عضوية مرتبطة بجزيئات تحتوي على السيليكون، أي أنها جزيئات سيراميكية. باستخدام عملية موجودة تسمى معالجة الضوء الرقمي، يتم تعريض الراتنج لنمط من الضوء فوق البنفسجي. بغض النظر عن مكان سقوط الضوء على الراتينج، فإن المونومر البلاستيكي سوف يتشابك ليشكل بوليمرًا صلبًا. يحتوي البوليمر على بنية داخلية تشبه المتاهة، والمساحة الموجودة في المتاهة مليئة بجزيئات السيراميك.
يتم بعد ذلك تسخين الجسم ثلاثي الأبعاد الناتج عند درجة حرارة 600 درجة مئوية لحرق البوليمر، ولم يتبق سوى السيراميك. في عملية الحرق الثانية، تبلغ درجة حرارة الحرق حوالي 1000 درجة مئوية، ويتم تكثيف السيراميك إلى زجاج مسامي شفاف. يتقلص الجسم بشكل ملحوظ عند تحويله إلى زجاج، وهو عامل يجب أخذه في الاعتبار في عملية التصميم.
وقال الباحثون إنه على الرغم من أن الأشياء التي تم إنشاؤها حتى الآن صغيرة، إلا أن أشكالها معقدة للغاية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تعديل حجم المسام عن طريق تغيير شدة الأشعة فوق البنفسجية، أو يمكن تغيير خصائص الزجاج الأخرى عن طريق خلط البورات أو الفوسفات في الراتنج.
وقد أعرب أحد كبار موزعي الأواني الزجاجية السويسرية بالفعل عن اهتمامه باستخدام هذه التكنولوجيا، التي تشبه إلى حد ما التكنولوجيا التي يتم تطويرها في معهد كارلسروه للتكنولوجيا في ألمانيا.
وقت النشر: 06 ديسمبر 2021