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● ●●科技創(chuàng)新

以色列科研人員再次在材料科學(xué)領(lǐng)域取得突破。

耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出一種全新的玻璃3D打印技術(shù)，通過(guò)光照觸發(fā)化學(xué)反應(yīng)，該工藝?yán)霉庹丈渌?、酒精和一種可溶性二氧化硅材料的混合物觸發(fā)化學(xué)反應(yīng)，生成凝膠。加熱凝膠后，便會(huì)形成玻璃。

在低溫條件下即可成型，無(wú)需高溫熔融或化學(xué)粘結(jié)劑。該方法無(wú)需使用會(huì)造成環(huán)境破壞的化學(xué)膠水來(lái)粘合各層。迄今為止，大多數(shù)玻璃3D打印方法都需借助高能耗的粘合劑，而這些粘合劑后續(xù)還需經(jīng)過(guò)燒除處理，這一過(guò)程往往會(huì)導(dǎo)致玻璃出現(xiàn)裂縫、收縮或分辨率下降等問(wèn)題。

這一成果標(biāo)志著以色列在3D打印材料領(lǐng)域的又一次突破。

一、玻璃打印的新路徑

在傳統(tǒng)制造中，玻璃是最難處理的材料之一。
它的熔點(diǎn)高達(dá)上千攝氏度，打印時(shí)容易開裂和變形。
希伯來(lái)大學(xué)的科學(xué)家們找到了一種新方法：
他們將含二氧化硅的液態(tài)材料在光照下固化，再以約250攝氏度加熱，即可轉(zhuǎn)化為玻璃。這一方法不再依賴高溫爐，也無(wú)需添加有機(jī)粘結(jié)劑，能耗更低，成品更加穩(wěn)定。
研究團(tuán)隊(duì)已成功打印出多種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的小型玻璃件，包括透明度良好的微型“玻璃小船”，展示了這項(xiàng)技術(shù)的可行性。

二、改變行業(yè)的潛力

這項(xiàng)技術(shù)的意義，不僅在于科研創(chuàng)新，更在于可工程化應(yīng)用：

• 降低門檻：打印溫度降低，使普通實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)更容易開展玻璃打印。

• 提升精度：避免高溫?zé)Y(jié)導(dǎo)致的收縮與裂紋，表面更加光滑。

• 兼容設(shè)備：可直接在現(xiàn)有光固化打印機(jī)（DLP系統(tǒng)）上實(shí)現(xiàn)，無(wú)需專用設(shè)備。

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未來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)有望在光學(xué)、醫(yī)療、微電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
從微透鏡、光通信元件，到實(shí)驗(yàn)室芯片、醫(yī)療分析裝置，都可能受益。

從幾十年前的噴射打印，到今天的光打印玻璃，這條技術(shù)鏈路貫穿了創(chuàng)新、工程與實(shí)用三者的結(jié)合。

玻璃的可打印化，不僅是一次材料層面的突破，更意味著制造業(yè)的又一次邊界被重新定義。

三、3D打印的“以色列傳統(tǒng)”

這并不是以色列第一次在3D打印技術(shù)上走在世界前列。
事實(shí)上，以色列是這一領(lǐng)域的奠基者之一。上世紀(jì)80年代，誕生于以色列的Objet發(fā)明了多材料噴射式3D打印技術(shù)，為現(xiàn)代增材制造奠定基礎(chǔ)。
該公司后來(lái)與美國(guó)的Stratasys合并，成為全球3D打印行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。

2019年，特拉維夫大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)利用生物打印技術(shù)制造出世界上第一顆具備細(xì)胞結(jié)構(gòu)和血管的“打印心臟”，雖然只有櫻桃大小，卻是生物打印史上的重要里程碑。

在工業(yè)與高科技領(lǐng)域，Nano Dimension通過(guò)3D打印制造電路板和微電子芯片；
Massivit 3D研發(fā)出全球最大尺寸的工業(yè)打印設(shè)備；XJet 開發(fā)出納米噴射金屬與陶瓷打印技術(shù)，大幅提升打印精度與光潔度。

惠普的寬幅彩色噴墨技術(shù)源自以色列實(shí)驗(yàn)室的原創(chuàng)成果，以色列公司被惠普公司收購(gòu)后，成為全球商業(yè)印刷的核心平臺(tái)。
以色列的幾家初創(chuàng)公司還推出了全球最小的桌面級(jí)打印機(jī)，讓3D打印走入教育與家庭場(chǎng)景。

從工業(yè)到醫(yī)療，從納米制造到噴墨印刷，以色列構(gòu)建了一個(gè)完整的打印技術(shù)生態(tài)體系。

詳情請(qǐng)查看：https://www.cfhu.org/news/hebrew-u-breakthrough-in-3d-printing-glass-without-glue/

四、從科研到應(yīng)用

以色列的科技體系以“科研即產(chǎn)業(yè)”的模式著稱。這次的玻璃打印技術(shù)也正從實(shí)驗(yàn)室向產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。

研究團(tuán)隊(duì)正與以色列的光學(xué)與醫(yī)療企業(yè)合作，探索在微透鏡、傳感器、微流控芯片等領(lǐng)域的應(yīng)用。

一旦成熟，這項(xiàng)技術(shù)將顯著降低精密玻璃制造的門檻，使復(fù)雜、定制化的小型玻璃部件能夠在短時(shí)間內(nèi)打印完成。

以色列在3D打印技術(shù)上的持續(xù)創(chuàng)新，體現(xiàn)出其獨(dú)特的科研文化：以問(wèn)題為導(dǎo)向、以應(yīng)用為目標(biāo)、以跨學(xué)科合作為動(dòng)力。

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