“互联网的骨干是基于玻璃制成的光纤。”该研究的合著者、瑞典皇家理工学院的 Kristinn Gylfason 说,“在这些系统中,需要各种过滤器和耦合器,现在可以用我们的技术 3D 打印出来,这开辟了许多新的可能性。”
二氧化硅玻璃(即非晶二氧化硅)具有优良的热稳定性、化学稳定性、硬度和光透明性等特性,但目前的 3D 打印方法都无法很好地复制这些特性,尤其是在微观尺度上。这些方法都需要使用不同的有机混合物,并在高温下进行长时间的烧结步骤,才能去除有机残留物并获得所需的特性。这个额外的步骤极大地限制了潜在的应用,因为只有能够承受高温的基底材料才能使用。有些方法还需要将 3D 打印的结构组装成最终形式,这在微米尺度上也很困难。
Gylfason 等人在开发的替代方法时,选择了氢化硅氧烷(HSQ)作为原料,这是一种与二氧化硅类似的无机材料,可以被电子束、离子束和某些波长的紫外光进行图案化。该方法的一个主要优势是不依赖于有机化合物来作为光引发剂或粘合剂,而是依赖于直接交联无机 HSQ。