3D-печать может помочь снизить стоимость стеклянного оптического волокна

Для изготовления кварцевого стекла команда использовала 3D-принтер, работающий по технологии DLP – эта модель доступна в продаже и обычно применяется для 3D-печати из полимеров. Принцип работы устройства основан на выборочном освещении фоточувствительных мономеров. Тем не менее, для работы с кварцевым стеклом пришлось адаптировать и технологию, и материалы. Ученые добавили наночастицы кварца в мономеры в пропорции не менее 50% от общего веса. Затем они спроектировали цилиндрический объект для 3D-печати, содержащий отверстие для сердечника из смеси полимера и наночастиц кварца и германосиликата. Новая формула позволила повысить показатель преломления и обеспечить успешное смешивание модифицирующих добавок в готовой конструкции.

Для следующего этапа потребовался уникальный процесс нагревания, который называют удалением связующего вещества – такая обработка позволила удалить из смеси полимеры, оставляя только наночастицы кварцевого стекла, удерживаемые молекулярными связями. После этого температуру повысили, чтобы сплавить наночастицы в твердую конструкцию, которую уже можно закрепить на вытяжной башне, где проходит завершающий этап растяжения оптического волокна при нагревании.

Команда опубликовала статью о своей работе в журнале Optics Letters.