研究人员成功制造出光学性能优异的玻璃镜片

据物理学家组织网近日报道，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究人员首次借助3D打印技术，利用自行研制的“墨水”，成功制造出了光学性能优异的玻璃镜片，可与市场上现有商用产品媲美。研究发表在最新一期的《先进材料技术》杂志上。

研究人员解释，由于玻璃的折射率对其热历史相当敏感，因此很难确保从熔融状态打印的玻璃拥有人们渴望的光学性能。在新研究中，他们将自主研发的材料变成糊状形式，然后加热整个打印物形成玻璃，使得到的产品拥有均匀的折射率，同时消除了会导致镜片功能降低的光学畸变。

该项目首席研究员、劳伦斯利弗莫尔国家实验室化学工程师瑞贝卡·戴斯-皮尔斯说：“新方法使我们能获得镜片所需的光学指数的均质性。此外，利用可形成硅石和二氧化硅—二氧化钛镜片的定制墨水，研究人员能调整镜片的光学、热学和机械性能。”

在新研究中，他们打印出了小块形状简单的镜片进行概念验证，但戴斯-皮尔斯表示，该技术最终可制造用于任何设备的玻璃镜片，这些光学元件还具有传统方法无法造出的几何结构和组成。例如，梯度折射率透镜可抛光成平面的，取代传统曲面镜片采用的更昂贵的抛光技术。

戴斯-皮尔斯说：“3D打印让我们能以前所未有的方式组合光学材料，它开辟了过去不存在的新设计空间，使材料拥有新的光学形状和光学特性。”