Por primera vez, Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) han obtenido con éxito gafas de calidad óptica impresas en 3D, a la par con los productos comerciales de vidrio actualmente disponibles en el mercado.

En un estudio publicado en la revista Tecnologías de materiales avanzadas , Los científicos e ingenieros de LLNL describen la impresión exitosa de pequeñas piezas de prueba a partir de tinta desarrollada en el laboratorio con propiedades "dentro del rango de los vidrios de grado óptico comercial".

Debido a que el índice de refracción del vidrio es sensible a su historial térmico, puede ser difícil garantizar que el vidrio impreso a partir de la fase fundida dé como resultado el rendimiento óptico deseado, dijeron los investigadores. Depositar el material desarrollado por LLNL en forma de pasta y luego calentar toda la impresión para formar el vidrio permite un índice de refracción uniforme, eliminando la distorsión óptica que degradaría la función de la óptica.

"Los componentes impresos a partir de vidrio fundido a menudo muestran la textura del proceso de impresión 3-D, e incluso si tuvieras que pulir la superficie, todavía vería evidencia del proceso de impresión dentro del material a granel, "dijo la ingeniera química de LLNL Rebecca Dylla-Spears, investigador principal del proyecto. "Este enfoque nos permite obtener la homogeneidad del índice que se necesita para la óptica. Ahora podemos tomar estos componentes y hacer algo interesante".

Las tintas personalizadas, destinado a formar vidrios de sílice y sílice-titania, permitir a los investigadores la capacidad de ajustar la óptica del vidrio, propiedades térmicas y mecánicas, Dijo Dylla-Spears. Para el estudio, los investigadores imprimieron en pequeño, Óptica de forma simple como prueba de concepto, pero Dylla-Spears dijo que la técnica podría eventualmente aplicarse a cualquier dispositivo que use óptica de vidrio y podría resultar en una óptica hecha con estructuras geométricas y con cambios de composición que antes eran inalcanzables con los métodos de fabricación convencionales. Por ejemplo, Las lentes de índice de refracción de gradiente se pueden pulir planas, reemplazando las técnicas de pulido más caras utilizadas para las lentes curvas tradicionales.

"La fabricación aditiva nos da un nuevo grado de libertad para combinar materiales ópticos de formas que no podíamos hacer antes, "Dylla-Spears dijo." Abre un nuevo espacio de diseño que no ha existido en el pasado, permitiendo el diseño tanto de la forma óptica como de las propiedades ópticas dentro del material ".