西北大学开发出3D打印低成本高质量光学镜片的方法

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西北大学McCormick工程学院研发出一种3D打印高质量透镜的方法，用于光学成像设备。该技术的应用包括定制隐形眼镜或智能手机镜头附件。研究人员在短短四个小时内打印出高度5毫米，直径3毫米的镜片。而传统的镜片生产方法涉及价格高昂且耗时的切割和抛光工艺。

研究人员首次尝试在光固化树脂中3D打印镜头，但弯曲的形状创造了可见的步进。机械工程副教授孙程表示，“层厚通常为5微米，而可见光波长为0.5微米左右”，这就造成了“光学粗糙表面”，使透镜不适用于透明光学元件。

研究员表示，在尝试超过100次的试验后，终于开发出了3D打印和抛光两步工艺。机械工程副教授Cheng Sun说:“我们使用灰度图像在步骤之间创建多次转换，接着用光固化树脂覆盖表面。然后形成进一步平滑表面的弯月面。”该工艺生产的透明镜片表面粗糙度小于7纳米，3D打印在4小时内。

研究人员目前正致力于将他们的方法扩展到更大的镜头以及医疗设备中的应用，例如光学显微镜。这种透镜对于无法使用高级光学设备地区的医生，以及作为智能手机摄像头附件用于疾病诊断具有潜在的应用价值。

比利时公司Luxexcel，是第一家生产3D打印光学镜片的公司。去年11月，他们在美国开了两家生产定制眼镜的工厂，以满足各种眼科疾病的需求。

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