Una vía sinterizada y a baja temperatura para la impresión en 3D de vidrio óptico a nanoescala

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Fabricación aditiva

Sus antecedentes:

• La impresión 3D tradicional de vidrio de sílice se basa en la sinterización de partículas, lo que limita las aplicaciones a nanoescala en la tecnología de microsistemas.
• Los métodos actuales requieren altas temperaturas, que exceden los puntos de fusión de los materiales cruciales del microsistema.

Objetivo del estudio:

• Introducir una nueva técnica de impresión sinterizada en 3D para nanoestructuras de sílice fundidas.
• Para superar las limitaciones de la impresión 3D de sílice tradicional para la integración de microsistemas.

Principales métodos:

• Se utilizó la polimerización de dos fotones de una resina de silsesquioxano oligomérico poliédrico (POSS).
• Desarrolló una red molecular continua de silicio-oxígeno que forma sílice fundida a 650 °C.

Principales resultados:

• Logró la impresión sinterizada en 3D de nanoestructuras de sílice fundidas de forma libre.
• Temperatura de procesamiento reducida en 500°C en comparación con el sinterizado tradicional.
• Mejora de la resolución por cuatro veces, permitiendo la luz visible nanofotónica.
• Demostró una excelente calidad óptica, resistencia mecánica y escalabilidad.

Conclusiones:

• La nueva resina POSS permite la impresión 3D a baja temperatura y alta resolución de sílice fundida.
• Este avance del material establece un nuevo punto de referencia para la impresión micro y nano 3D de sólidos inorgánicos.
• Facilita la integración de componentes de sílice en microsistemas y dispositivos nanofotónicos.