Camın 3 Boyutlu Baskısını Almak Artık Mümkün
Cam, insanoğlunun en eski materyallerinden birisidir. Antik Mısır ve Antik Roma’da kullanılmış ve 21. yüzyılda kendisine üretim teknolojisinde bir yer edindirmiştir. Karlsruher Teknoloji Enstitüsü’nde (KIT) bulunan mekanik mühendisi Dr. Bastian E. Rapp liderliğindeki disiplinler arası bir ekip, camı kullanarak ek üretim teknikleri için bir süreç geliştirmiştir. Bilim insanları, yüksek saflıktaki kuvars camın nanopartiküllerini ve az miktardaki likit polimeri karıştırmış ve bu karışımın belirli noktalarda ışıkla kurutulmasına stereolitografi ile izin vermişlerdir. Geriye sıvı halde kalan materyal, çözücü banyosunda yıkanmış ve sadece istenen kurutulmuş yapı orada bırakılmıştır. Polimerin hala cam yapıda karışması akabinde ısıtma ile ortadan kaldırılmıştır. Rapp: ‘’Şekli başlangıçta bir paund ağırlığında pastanınkine benzemektedir; halen dengesizdir ve bu nedenle cam son bir aşamada sinterlenmektedir, yani cam parçacıkları kaynaştırılmak üzere ısıtılmaktadır.’’ diye açıklıyor. Araştırmayı KIT Mikroyapı Teknoloji Enstitüsü’nde yürütmekte ve kimyagerler, elektrik mühendisleri ve biyologlardan oluşan bir çalışma grubuna öncülük etmektedir. Bilim insanları metodu Nature dergisinde ‘’Three-dimensional Printing of Transparent Fused Silica Glass” başlığı altında sunmuşlardır.
Polimerler ve metaller üzerinde uygulanan 3D baskı tekniklerinin çeşitliliği ulaşılabilir haldedir fakat camda bu asla mümkün değildir. Cam, yapı haline indirgendiğinde, örneğin eritme ve enjekte vasıtasıyla uygulama ile, yüzey çok pürüzlü bir hale dönüşür ve materyal gözenekli ve boşuklar içerir. Rapp: ‘’ Üretilen parçanın malzemesinin ilgili kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip yüksek saflıkta kuvars camı olduğu yeni bir yöntem, malzeme işleme alanındaki yenilik sunuyoruz.’’ diyor. KIT bilim insanları tarafından üretilen cam yapılar, birkaç mikrometre aralığında çözümler gösteriyor. Bununla birlikte Rapp, yapıların birkaç santimetre aralığında boyutlara sahip olabileceğini belirtiyor.
3D yapıdaki cam, örnek olarak veri teknolojisinde kullanılabilir. Ekibin mekanik mühendisi: ‘’İleri nesil bilgisayarlar, karmaşık süreç yapılarına ihtiyaç duyan ışık kullanacaklar. Örneğin 3D teknolojisi farklı oryantasyonların büyük sayıdaki çok küçük optik bileşenlerinden, küçük ve karmaşık yapılar yapmak için kullanılabilir.’’ şeklinde açıklıyor. Biyolojik ve tıbbi teknolojiler için, çok küçük analitik sistemler minyatürleştirilmiş cam tüplerden üretilebilir. Ek olarak, 3D yapıdaki camın mikroyapıları, güneş gözlüklerinden laptop kameralarının lenslerine kadar çeşitli optik alanlarda kullanılabilir.
Kaynak : eurekalert.org
