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玻璃技术革命性突破:3D 打印 + 纳米压印,开启光学元件工业化新纪元

2025-03-24


玻璃在各行各业的技术进步中发挥了重要作用。尽管历史悠久,但玻璃的成型和结构方法几十年来基本保持不变。传统的玻璃加工技术往往在可扩展性和复杂性方面受到限制,难以满足现代应用日益增长的需求。最近的创新引入了新方法,使玻璃的结构更加精确,为光学和光子技术开辟了新的可能性。

一个重要的突破来自于OptoGlass3D该项目是 ATTRACT 第一阶段的一部分,由GlassomerNanoscribe合作完成,这两家公司均专注于玻璃和 3D 打印技术。该项目旨在开发一种使用双光子聚合 (2PP) 技术(一种高分辨率 3D 打印技术)制造高质量光学玻璃的方法。通过将 Glassomer 的特殊玻璃配方与 Nanoscribe 的精密 3D 打印技术相结合,OptoGlass3D 成功创造了一种以极小规模构造玻璃的新方法。这促成了 GP-Silica 的商业化,这是有史以来第一种兼容 2PP 的玻璃材料,可以生产具有微观精度的复杂玻璃结构。

在 OptoGlass3D 成功的基础上,Glass2Mass 项目通过使这项技术更具可扩展性和成本效益,将其提升到一个新的水平。它专注于将 Glassomer 技术与紫外线纳米压印光刻 (UV-NIL) 相结合,以从熔融石英玻璃(最纯净的玻璃形式)生产光学元件。该技术可以快速廉价地复制高质量的玻璃组件,从而可以大规模生产光学元件。与需要昂贵工具和设备的传统玻璃成型不同,UV-NIL 使用可以快速复制的灵活模具,从而大大降低了成本。

Glass2Mass的目标是创建一种高效的工艺,以熔融石英生产高质量的光学元件。光学元件(例如透镜和光束整形器)需要以极高的精度制造,通过使熔融石英与 UV-NIL 兼容,Glass2Mass 旨在使玻璃成为下一代光学设备的首选材料。

“NIL 是大规模生产高质量组件最相关的技术之一,而 Glass2Mass 将使所有光学领域最相关的材料之一通过 NIL 实现”,

Glassomer 首席技术官兼 Glass2Mass 项目协调员Bastian E. Rapp提到。
取得的进展和重要里程碑

在过去的几个月里,研究团队一直在努力传播有关这项工作的消息,并接触该技术的潜在客户和用户。此外,他们还通过在重要会议上展示他们的进展来保持活跃。例如,他们参加了旧金山的SPIE Photonics West,这是一项汇集工程师、科学家、学生和行业专业人士的领先活动。在那里,他们展示了他们的技术,引起了不同观众的极大关注。

Glass2Mass 主要应用

该项目已成功演示了使用 Glassomer 技术的纳米压印光刻 (NIL) 工艺工作流程。NIL 提供了一种经济高效的注塑成型替代方案,可以以较低的单价生产高精度玻璃结构。研究团队利用这项新技术生成了第一个高分辨率微透镜阵列,取得了重大里程碑。材料系统现已完善,使其更接近最终产品。除了光学之外,这项技术还对微系统、传感器和封装具有重大影响,最有希望的是光子封装集成和类似领域。

Glass2Mass 由德国初创公司GlassomerNanoscribe(一家通过激光直接写入进行高分辨率 3D 打印的领先公司)、EV Group(纳米压印光刻仪器的市场领导者)以及OSRAM(投影、光学和照明领域的主要参与者)合作协调。


有关该项目的更多信息,请访问https://phase2.attract-eu.com/projects/glass2mass/

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