Per la prima volta, i ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) hanno ottenuto con successo occhiali di qualità ottica stampati in 3D, alla pari con i prodotti commerciali in vetro attualmente disponibili sul mercato.

In uno studio pubblicato sulla rivista Tecnologie avanzate dei materiali , Gli scienziati e gli ingegneri di LLNL descrivono con successo la stampa di piccoli pezzi di prova da inchiostro sviluppato in laboratorio con proprietà "all'interno della gamma di vetri di grado ottico commerciale".

Poiché l'indice di rifrazione del vetro è sensibile alla sua storia termica, può essere difficile garantire che il vetro stampato dalla fase fusa produca le prestazioni ottiche desiderate, ricercatori hanno detto. Depositare il materiale sviluppato in LLNL in forma di pasta e quindi riscaldare l'intera stampa per formare il vetro consente un indice di rifrazione uniforme, eliminando la distorsione ottica che degraderebbe la funzione dell'ottica.

"I componenti stampati dal vetro fuso mostrano spesso la trama del processo di stampa 3D, e anche se dovessi lucidare la superficie, vedresti ancora la prova del processo di stampa all'interno del materiale sfuso, " ha detto l'ingegnere chimico LLNL Rebecca Dylla-Spears, ricercatore principale del progetto. "Questo approccio ci consente di ottenere l'omogeneità dell'indice necessaria per l'ottica. Ora possiamo prendere questi componenti e fare qualcosa di interessante".

Gli inchiostri personalizzati, finalizzato alla formazione di vetri in silice e silice-titania, consentire ai ricercatori la possibilità di regolare l'ottica del vetro, proprietà termiche e meccaniche, disse Dylla-Spears. Per lo studio, i ricercatori hanno stampato in piccolo, ottica dalla forma semplice come prova di concetto, ma Dylla-Spears ha affermato che la tecnica alla fine potrebbe essere applicata a qualsiasi dispositivo che utilizza l'ottica in vetro e potrebbe risultare in ottiche realizzate con strutture geometriche e con cambiamenti compositivi che in precedenza erano irraggiungibili con i metodi di produzione convenzionali. Per esempio, le lenti con indice di rifrazione gradiente potrebbero essere lucidate piatte, sostituendo le tecniche di lucidatura più costose utilizzate per le lenti curve tradizionali.

"La produzione additiva ci offre un nuovo grado di libertà per combinare i materiali ottici in modi che non avremmo potuto fare prima, " ha detto Dylla-Spears. "Apre un nuovo spazio di design che non è esistito in passato, consentendo la progettazione sia della forma ottica che delle proprietà ottiche all'interno del materiale."