导读 玻璃在光学，电信，化学和医学领域以及瓶子和窗户等日常物品中的高科技产品中无处不在。然而，使玻璃成形主要基于诸如熔化，研磨或蚀刻的过

玻璃在光学，电信，化学和医学领域以及瓶子和窗户等日常物品中的高科技产品中无处不在。然而，使玻璃成形主要基于诸如熔化，研磨或蚀刻的过程。这些过程已有数十年历史，技术要求高，耗能大，并且在可实现的形状方面受到严格限制。由弗莱堡大学微系统工程系过程技术实验室的Bastian E. Rapp教授领导的团队首次与位于弗莱堡的初创公司Glassomer合作开发了一个通过注塑成型，可以轻松，快速地以几乎任何形状形成玻璃的工艺。研究人员在《科学》杂志上发表了他们的研究结果。。

Rapp解释说：“几十年来，玻璃一直是制造过程中材料的第二选择，因为玻璃的形成过于复杂，耗能大并且不适合生产高分辨率结构。“另一方面，聚合物可以满足所有这些要求，但是它们的物理，光学，化学和热学性能不如玻璃。因此，我们将聚合物和玻璃加工相结合。我们的工艺将使我们能够快速，节省成本-用玻璃有效地替代大量生产的产品和复杂的聚合物结构及部件。”

注射成型是塑料行业中最重要的工艺，它可以快速，经济高效地生产几乎任何形状和尺寸的所谓高通量组件。到目前为止，透明玻璃无法在此过程中成型。利用内部设计的特殊颗粒新开发的Glassomer注射成型技术，现在还可以在130°C的条件下以高产量模制玻璃。然后，将3D打印机中的注塑成型组件在热处理过程中转换成玻璃：结果是纯石英玻璃。与传统的玻璃熔化相比，此过程所需的能量更少，从而提高了能源效率。所形成的玻璃部件具有较高的表面质量，因此不需要诸如抛光的后处理步骤。

Glassomer的玻璃注射成型技术使这些新颖的设计成为可能，其应用范围很广，从数据技术，光学和太阳能技术到所谓的芯片实验室和医疗技术。“我们看到了巨大的潜力，特别是对于具有复杂几何形状的小型高科技玻璃组件。除了透明性之外，石英玻璃的极低膨胀系数也使这项技术变得有趣。由玻璃制成。”制程技术实验室小组负责人兼Glassomer首席科学官(CSO)Frederik Kotz博士解释说。“我们还能够证明微光学玻璃涂层可以提高太阳能电池的效率。该技术现在可用于生产具有高热稳定性的经济高效的高科技涂料。它有许多商业机会。”

围绕Frederik Kotz和Markus Mader的团队，过程技术实验室的博士生解决了玻璃注射成型中以前存在的问题，例如孔隙率和颗粒磨损。此外，新方法中的关键工艺步骤被设计为以水为基础材料，从而使该技术更加环保和可持续。