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科学家开发用于制造精密光学元件2.5D喷墨打印技术

2018-06-10 12:00:00 浏览量:97

光学3D打印已经取得了许多突破,现在瑞士的研究人员正在引入新的突破。来自瑞士电子和微技术中心(CSEM)的团队开发了喷墨打印技术,用于制造精密光学元件,如通过限制波的扩展(简称“波导”)允许信号传播而不会造成大量的能量损失。

但这里有一个问题, 实际上这种方法被认为是2.5D打印,而不是3D打印,因为与3D打印相比,打印结构虽然不平整,但复杂程度有限。“喷墨印刷是制造光学元件的一种非常有吸引力的方法,因为特征的位置和尺寸可以很容易地修改,而且几乎没有材料浪费。然而,油墨的表面张力使得打印具有特定高度的线条变得困难,这对于形成“波导”是必需的,“CSEM团队成员FabianLütolf说。


喷墨印刷通常是一个步骤的过程,通过微小的喷嘴将一滴图案沉积到基底上。但是CSEM团队发现,线条可以印刷更平滑的特征,并且在特定的高度上通过两步沉积墨水。他们的技术可以打印由丙烯酸聚合物制成的2.5D光学波导和锥体,以及金属油墨等其他材料。现在在苏黎世联邦理工学院Lütolf和团队负责人Rolando Ferrini的Pius M. Theiler在Optics Express期刊上发表了一篇题为《使用毛细管桥的光学波导的非接触式印刷》的论文。


由于液体的表面张力,沉积在基材上的油墨可能裂开或凸起。但是这个两步法可以将这个问题转化为一个优势,步骤#2中印刷的墨水可以在第一次印刷的墨滴之间自行对齐,以降低其表面张力。这也意味着研究人员不必预先对基材进行图案印刷,而这对于其他喷墨印刷技术来说是必需的,这使得制造更简单并且增加了可用的设计空间。

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