ナノスケールの光学グレードのガラスを3Dプリントするためのシッターレス低温経路

科学分野:

• 材料科学
• ナノテクノロジー
• アディティブ製造

背景:

• 伝統的なシリカガラスの3Dプリントは粒子のシンタリングに依存し,マイクロシステム技術におけるナノスケールのアプリケーションを制限しています.
• 現在の方法は,重要なマイクロシステム材料の融点を超えた高温を必要とします.

研究 の 目的:

• 溶融したシリカナノ構造のための新しいシタレス3Dプリント技術を導入します.
• マイクロシステムの統合のための伝統的なシリカ3Dプリントの限界を克服します.

主な方法:

• 多面性オリゴメリックシルセキオキサン (POSS) 樹脂の2フォトンポリメリゼーションを使用した.
• 連続したシリコン-酸素分子ネットワークを開発し,650°Cで溶融したシリカを形成した.

主要な成果:

• 溶融したシリカナノ構造の 3Dプリントを実現しました
• 伝統的なシンタリングと比較して,加工温度が500°C低下した.
• 解像度が4倍になり 光のナノフォトニクスを可能にします
• 優れた光学品質,機械的回復力,スケーラビリティを証明した.

結論:

• 新しいPOSS樹脂は 溶けたシリカを低温で高解像度で3Dプリントできます
• この材料の進歩は,無機固体のマイクロおよびナノ3Dプリントの新しい基準を設定します.
• マイクロシステムとナノフォトニックデバイスにシリカコンポーネントの統合を容易にする.