I ricercatori del KTH sviluppano una nuova tecnica di stampa micro 3D in vetro di silice

I ricercatori del KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma hanno stampato in 3D il bicchiere da vino più piccolo del mondo – quasi indistinguibile a occhio nudo – con un bordo più piccolo della larghezza di un capello umano. Lo scopo era quello di dimostrare una nuova tecnica semplificata per la creazione di strutture in vetro di silice per una vasta gamma di applicazioni, dalle telecomunicazioni alla robotica.

Secondo Frank Niklaus, professore al KTH, la nuova tecnica supera le complicazioni, come la necessità di un trattamento termico, quando si stampano in 3D componenti essenziali in vetro di silice. Dice anche che può essere utilizzato per lenti personalizzate per macchinari medici che eseguono interventi chirurgici minimamente invasivi, microrobot che navigano in ambienti estremi o filtri e accoppiatori per reti in fibra ottica, solo per citare alcune applicazioni.

Nello studio è stato prodotto uno di questi filtri in fibra ottica. I ricercatori mostrano che la tecnica può stampare dispositivi direttamente sulla punta di una fibra ottica sottile come una ciocca di un capello umano.

“La spina dorsale di Internet si basa su fibre ottiche di vetro. In quei sistemi, sono necessari tutti i tipi di filtri e accoppiatori che ora possono essere stampati in 3D con la nostra tecnica“, ha affermato Kristinn Gylfason, professore associato di Micro e Nanosistemi presso KTH e coautore dello studio. “Questo apre molte nuove possibilità”.

Il metodo riduce drasticamente l’energia necessaria per stampare in 3D il vetro di silice, che normalmente richiede il riscaldamento di materiali fino a diverse centinaia di gradi per ore, secondo Po-Han Huang, uno studente di dottorato al KTH e autore principale dello studio. “Il vantaggio del nostro metodo è che non è necessario alcun trattamento termico e il vetro può resistere a temperature estreme nelle applicazioni”. Un altro vantaggio è riferito che il metodo può produrre vetro di silice utilizzando materiali commerciali facilmente disponibili.

L’eliminazione della necessità di trattamento termico aumenta la possibilità di utilizzare ampiamente la tecnica in vari scenari applicativi. “Le preoccupazioni quando si integrano i metodi di stampa 3D sono generalmente diverse per le diverse applicazioni. Anche se l’ottimizzazione del nostro metodo è ancora necessaria per diverse applicazioni, riteniamo che il nostro metodo rappresenti una svolta importante e necessaria per la stampa 3D su vetro da utilizzare in scenari pratici”, ha affermato Po-Han Huang.