Er is eindelijk een manier om 3D-objecten van doorzichtig glas te printen. Door silicium te mengen met een lichtgevoelige vloeistof en een nanocomposiet ontstaat een materiaal dat zich in laagjes laat opbouwen.

Hoewel 3D-printen lukt met veel verschillende materialen, was glas tot nu toe een probleem. Het lukte wel, maar het resultaat was vaak erg grofkorrelig, ondoorzichtig en bros. Dat zijn ongewenste eigenschappen voor objecten van glas. Daarom gingen onderzoekers van het Karlsruher Institut für Technologie op zoek naar een alternatieve methode. 

 

Lithografie

De methode die ze vonden mengt het glas met andere stoffen. Zo kregen ze een materiaal dat met een zogenoemde stereolithografie-printer laagje voor laagje geprint kon worden. Die printer gebruikt licht om polymeerketens aan elkaar te smelten, waardoor een gladde, stevige structuur ontstaat. Lithografieprinters bestaan al lang en worden veel gebruikt in de 3D-print-wereld, maar voor glas werkten ze niet goed; het was alleen mogelijk om 2D-objecten te printen. Doordat het nieuwe glasmengsel precies de juiste stevigheid heeft en snel genoeg uithard is het nu wel mogelijk om in 3D glas op te bouwen.

Het printproces van begin tot eind (boven) en enkele voorbeelden (onder)

Als het printen klaar is, vereist het object nog flink wat bewerking voordat het op glas lijkt. Na een spoeling in een oplosmiddel om de niet-versmolten ketens weg te wassen werd het verhit, waardoor het nanocomposiet verdwijnt uit het glas. Wat overblijft is een doorzichtig glazen object, dat bovendien heel goed tegen hitte kan; een vlam van 800 ° C had geen effect op het glas. De onderzoekers denken dat met verfijning van de techniek straks bijvoorbeeld lenzen gemaakt kunnen worden in allerlei vormen en van allerlei formaten. Daarmee krijgen glazen onderdelen wellicht veel meer toepassingen.

 

Beter dan blazen

Volgens de onderzoekers is de methode in principe relatief eenvoudig. Voor thuisprinters is het teveel werk, maar de gebruikte materialen en apparaten zijn toegankelijk voor industriele bedrijven. Die hebben nu een manier om allerlei objecten van glas te maken. Het resultaat ziet er aanzienlijk beter uit dan eerdere pogingen. Het printen kan bovendien een eenvoudige manier worden om glas in elke gewenste vorm te gieten; nu vereist dat nog hogere glasblaaskunde, een tijdrovend en duur proces.
 

Openingsbeeld: KIT