KIT利用噴墨打印機(jī)制造布拉格反射鏡，大大簡(jiǎn)化制造工藝
時(shí)間：2022-09-17 10:16 來(lái)源：MEMS 作者：admin 閱讀：次
電介質(zhì)反射鏡（Dielectric mirrors），也稱(chēng)為布拉格反射鏡，是一種幾乎可以完全反射光線的鏡面。這使得其適用于眾多應(yīng)用，例如相機(jī)系統(tǒng)、顯微鏡、醫(yī)療技術(shù)或傳感器系統(tǒng)。
以前，上述反射鏡必須在昂貴的真空設(shè)備中制造。而如今，德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的研究人員首次使用噴墨打印機(jī)制造出高質(zhì)量的布拉格反射鏡。他們表示，該制造工藝“可以為定制反射鏡的數(shù)字化制造開(kāi)辟道路”。該研究成果發(fā)表于Advanced Materials期刊。
布拉格反射鏡由兩種光學(xué)材料組成的可調(diào)節(jié)的多層結(jié)構(gòu)組成，確保特定波長(zhǎng)的光以目標(biāo)方式反射。最常用的是四分之一反射鏡，其中每一層的厚度都對(duì)應(yīng)四分之一的波長(zhǎng)。
布拉格反射鏡的反射強(qiáng)度取決于材料，還取決于材料的層數(shù)和材料之間的折射率差。以往，布拉格反射鏡的制造工藝必須使用昂貴的真空制造設(shè)備。KIT研究團(tuán)隊(duì)首次成功地將布拉格反射鏡打印在不同載體上，并大大簡(jiǎn)化了制造工藝。
由納米顆粒制成的墨水
KIT光技術(shù)研究所Uli Lemmer教授評(píng)論說(shuō)：“開(kāi)發(fā)合適的3D打印墨水并建立可靠的多層生產(chǎn)工藝是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。”Uli Lemmer負(fù)責(zé)該布拉格反射鏡制造項(xiàng)目——該項(xiàng)目是“3D Matter Made to Order (3DMM2O)”的一部分，3DMM2O目標(biāo)是建立可擴(kuò)展的數(shù)字化3D增材制造。
墨水的成分必須具有合適的光學(xué)特性，并且是可溶的。此外，每一層應(yīng)盡可能均勻，以確保層堆疊的一致性。此外，壓力必須能夠精確控制并且結(jié)果必須具有可重復(fù)性，以可靠地保證出色的光學(xué)性能，即布拉格鏡的高反射率。
“由于納米化學(xué)的快速發(fā)展，納米顆粒變得更便宜、更多樣化�！盪li Lemmer說(shuō)道，“我們的團(tuán)隊(duì)使用了兩種不同材料的混合物，二氧化鈦和聚甲基丙烯酸甲酯，作為墨水的光學(xué)活性成分。”
“使用上述材料制備的墨水，就能夠以極高的精度噴墨打印具有合適的光學(xué)特性和厚度的單層材料。我們僅用了十個(gè)雙層膜就實(shí)現(xiàn)了99%的超高反射率�！盪li Lemmer補(bǔ)充說(shuō)。
該制造工藝可以應(yīng)用于小至幾微米范圍的區(qū)域，從而可以容易地制造用于微系統(tǒng)技術(shù)或用于相機(jī)系統(tǒng)的光學(xué)元件。另外，也可以打印更大的區(qū)域，例如太陽(yáng)能模塊、幾平方米的廣告展示。反射鏡甚至可以打印在柔性塑料薄膜上�！巴耆珨�(shù)字化的制造工藝允許生產(chǎn)針對(duì)應(yīng)用精確定制的鏡面層。與以前的制造工藝相比，這是一項(xiàng)巨大的優(yōu)勢(shì)。”Uli Lemmer說(shuō)道。
以前，上述反射鏡必須在昂貴的真空設(shè)備中制造。而如今，德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的研究人員首次使用噴墨打印機(jī)制造出高質(zhì)量的布拉格反射鏡。他們表示，該制造工藝“可以為定制反射鏡的數(shù)字化制造開(kāi)辟道路”。該研究成果發(fā)表于Advanced Materials期刊。
布拉格反射鏡由兩種光學(xué)材料組成的可調(diào)節(jié)的多層結(jié)構(gòu)組成，確保特定波長(zhǎng)的光以目標(biāo)方式反射。最常用的是四分之一反射鏡，其中每一層的厚度都對(duì)應(yīng)四分之一的波長(zhǎng)。
布拉格反射鏡的反射強(qiáng)度取決于材料，還取決于材料的層數(shù)和材料之間的折射率差。以往，布拉格反射鏡的制造工藝必須使用昂貴的真空制造設(shè)備。KIT研究團(tuán)隊(duì)首次成功地將布拉格反射鏡打印在不同載體上，并大大簡(jiǎn)化了制造工藝。
反射鏡打印在薄膜上
由納米顆粒制成的墨水
KIT光技術(shù)研究所Uli Lemmer教授評(píng)論說(shuō)：“開(kāi)發(fā)合適的3D打印墨水并建立可靠的多層生產(chǎn)工藝是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。”Uli Lemmer負(fù)責(zé)該布拉格反射鏡制造項(xiàng)目——該項(xiàng)目是“3D Matter Made to Order (3DMM2O)”的一部分，3DMM2O目標(biāo)是建立可擴(kuò)展的數(shù)字化3D增材制造。
墨水的成分必須具有合適的光學(xué)特性，并且是可溶的。此外，每一層應(yīng)盡可能均勻，以確保層堆疊的一致性。此外，壓力必須能夠精確控制并且結(jié)果必須具有可重復(fù)性，以可靠地保證出色的光學(xué)性能，即布拉格鏡的高反射率。
“由于納米化學(xué)的快速發(fā)展，納米顆粒變得更便宜、更多樣化�！盪li Lemmer說(shuō)道，“我們的團(tuán)隊(duì)使用了兩種不同材料的混合物，二氧化鈦和聚甲基丙烯酸甲酯，作為墨水的光學(xué)活性成分。”
“使用上述材料制備的墨水，就能夠以極高的精度噴墨打印具有合適的光學(xué)特性和厚度的單層材料。我們僅用了十個(gè)雙層膜就實(shí)現(xiàn)了99%的超高反射率�！盪li Lemmer補(bǔ)充說(shuō)。
該制造工藝可以應(yīng)用于小至幾微米范圍的區(qū)域，從而可以容易地制造用于微系統(tǒng)技術(shù)或用于相機(jī)系統(tǒng)的光學(xué)元件。另外，也可以打印更大的區(qū)域，例如太陽(yáng)能模塊、幾平方米的廣告展示。反射鏡甚至可以打印在柔性塑料薄膜上�！巴耆珨�(shù)字化的制造工藝允許生產(chǎn)針對(duì)應(yīng)用精確定制的鏡面層。與以前的制造工藝相比，這是一項(xiàng)巨大的優(yōu)勢(shì)。”Uli Lemmer說(shuō)道。
(責(zé)任編輯：admin)
最新報(bào)告：全球3D打印醫(yī)療
粘結(jié)劑噴射3D打印廠商峰華
一文看懂醫(yī)療3D打印分類(lèi)（
江蘇威拉里今年Q1營(yíng)收破1
VoxelMatters最新報(bào)告：金
AM Research報(bào)告：3D打印最新內(nèi)容
- ·最新報(bào)告：全球3D打印醫(yī)療市場(chǎng)迅猛發(fā)展
- ·粘結(jié)劑噴射3D打印廠商峰華卓立2024年?duì)I
- ·一文看懂醫(yī)療3D打印分類(lèi)（附國(guó)產(chǎn)3D打印
- ·江蘇威拉里今年Q1營(yíng)收破1億元，同比增
- ·VoxelMatters最新報(bào)告：金屬增材制造市
- ·AM Research報(bào)告：3D打印市場(chǎng)規(guī)模到 20
- ·全球3D打印行業(yè)總收入突破1500億元，《
- ·國(guó)內(nèi)金屬3D打印粉材需求大增，信為新材
- ·增材制造軟件市場(chǎng)2025：分析、數(shù)據(jù)和預(yù)
- ·2024年Q4 Xometry3D打印市場(chǎng)收入增長(zhǎng)，
推薦內(nèi)容
中南大學(xué)在增材制
美國(guó)應(yīng)用科學(xué)技術(shù)
2023年美國(guó)3D打印
淺談3D打印技術(shù)的
據(jù)SmarTech評(píng)估，熱點(diǎn)內(nèi)容
- ·AMR報(bào)告2024年美國(guó)國(guó)防部3D打印直接支
- ·二七浪起龍舒甲打一最佳準(zhǔn)確生肖，詞語(yǔ)
- ·半夜三更合五碼打一正確生肖，成語(yǔ)解釋
- ·春花秋月打一正確生肖，成語(yǔ)解釋落實(shí)
- ·3D打印的未來(lái)：2022年發(fā)展趨勢(shì)
- ·定向能沉積(DED)增材制造:物理特性、缺
- ·2023年中國(guó)3D打印行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前
- ·普通人如何利用3D打印賺錢(qián)？
- ·圖解中國(guó)3D打印發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
- ·為何LCD 3D打印技術(shù)運(yùn)用越來(lái)越廣泛？
