Стекло - захватывающий материал. Люди использовали его веками из-за его прозрачности и чрезвычайной устойчивости к теплу и кислотам. Химические и оптические свойства стекла делают его популярным материалом для микрокомпонентов, таких как крошечные оптические линзы, трубки или сложные микросистемы для анализа наименьшего количества жидкости.
Однако производство стекла в микроструктурах связано с большими затратами и усилиями. Чтобы структурировать стекло таким тонким способом, необходимо использовать опасные химические вещества и чистую комнату. Говорят, что Технологический институт Карлсруэ (KIT) разработал альтернативу с «Жидким стеклом».
Создание стекла так же просто, как выпечка печенья
КИТ Ученый во главе с доктором Бастиан Э. Рапп хочет представить Liquid Glass на Ганноверской выставке в этом году. Материал, который они разработали, является вязким при комнатной температуре и может иметь любую форму, предварительно затвердевать под воздействием света и выгорать в печи. Исследователи объясняют, что структурирование стеклянных компонентов почти так же просто, как выпекание печенья.
Нанокомпозит затвердевает в силиконовой маске
«С помощью жидкого стекла мы можем реализовать все мыслимые формы, наложить несколько компонентов друг на друга и воспроизвести компоненты путем отливки», - объясняет Рапп, глава исследовательской группы «Нептун Лаб» в KIT. Процесс основан на нанокомпозите, смеси порошкового стекла и пластика, которая может обрабатываться как пластик.
Чтобы придать жидкому стеклу желаемую форму, исследователи из Карлсруэ производят точную силиконовую маску в виде отливки оригинального компонента или 3D-печати. Вы заполняете стеклопластиковую смесь в нее и позволяете ей затвердеть под воздействием ультрафиолетового излучения. Силиконовая маска может быть удалена, и компонент не потеряет свою предполагаемую форму. Несколько таких компонентов теперь могут быть объединены в сложные системы. В печи материал выгорает до чистого стекла, и компоненты соединяются вместе.
По данным исследовательского института, компоненты и системы, изготовленные таким образом, имеют те же химические и физические свойства, что и изделия из обычного стекла, одинаковую прозрачность и одинаково гладкую поверхность. Также должно быть возможным реализовать сложные структуры в диапазоне микрометров с жидким стеклом, такие как закрытые полости или каналы. (КДж)