最近，我们报道了一些激动人心的研究，南安普顿大学使用3D打印技术制作形状独特的光纤。尽管他们的技术可能会涉及选择性激光烧结纯玻璃粉末，它已经引起了我的注意，然而，通过3DPI读者得知，南安普顿的项目不是3D打印技术和光纤的首次结合。事实上，悉尼大学的研究人员可能是第一个利用3D打印技术制备光纤。

从下面的视频，你会发现制作光纤的流程是乏味的、昂贵的，而且是耗时的。为制作单个纤维，长玻璃管需要被加热到一定温度，使硅和锗原子在其中形成一个预制棒。这个预制棒然后被垂直放置，以一种独特的机制加热，使玻璃滴下形成非常细的线状物。线状物增加，然后慢慢把纤维拉伸到理想厚度。最后，为制造可通过光传递通信数据的光纤电缆，这些单个纤维堆积在一起形成六角形排布。可以想象所有这一切，限制了光纤电缆的形状，材料也被限制了。为了降低成本和劳动力耗费，并增加可能的几何形状和可利用的材料，光学器件的研究人员正在探索新方法来制造光纤。悉尼大学转向3D打印技术。

悉尼大学的研究结果发表在OSA的《光学通讯》杂志，研究团队实际上利用了FDM 3D打印技术来制作拉拔光学纤维的预制棒。由大学的跨学科光子学实验室(iPL)John Canning教授领导的团队，首先使用Autodesk Inventor软件设计预制棒，然后使用来自澳大利亚Deltastine打印机供应商的Redback-2打印预制棒。作为光学器件的研究人员，材料必须经过仔细挑选，所以他们选择了一种被称为SBP的商用透明丝，一种由苯乙烯-丁二烯共聚物和聚苯乙烯组成的改性ABS。就像OSA论文中所描述的，使用 SBP因为其透明性，灵活性，且当被扭曲时不会变色。

使用计算机控制的拉丝塔，预制棒被拉拔成薄光纤。虽然团队对新材料有一些顾虑，因为之前从来没有利用SBP制作光纤，但结果是惊人的。选择任意设计预制棒，实心被六管孔包围着，他们最初打印的尺寸是直径1.6厘米，长10厘米。经过拉拔后的纤维在一个轴为712微米和另一面为605微米(由于打印设置和材料的一些问题，纤维具有椭圆形状)。更重要的是，形状保持在这个微小数量级，光线可以通过它传输电信频带。换句话说，它可能3D打印一个独特造型的用于通信的光纤电缆。

这仅仅是第一个3D打印光纤实例，当然，有很多工作要做，包括调整打印机设置和确定拉伸SBP所需的温度。更令人兴奋的，可能多样的最终成型形状及其可能的用途。这项研究描述3D打印制成的塑料光纤在医疗设备领域的应用潜力，如用于监测牙科矫正疼痛的低成本衰减传感器。

我问Canning教授想创造哪种几何图形，立即回答说，想到了菲涅耳透镜的设计，脊状已被LUXeXcel光学3D印刷实现了。“关于未来的几何图形，” Canning教授解释说，“3D打印非常美妙的事情是原则上你可以打印任何形状，这是一项重大的挑战。通常在聚合物中可使用数控铣床钻孔，但并不完美。通常的周期性结构，比如在光子晶体纤维，细管进行叠加但限制了结构的周期性，对于光纤的二维截面，最佳约束方案并不是周期性的而是准周期的，如菲涅耳纤维。我们首先介绍钻孔技术，曾在二氧化硅中为了制造第一个菲涅耳纤维，为使预制棒不会断裂，我们花了十个小时钻出一个5厘米长的样品。”

LUXeXcel的3D打印菲涅尔透镜

Canning教授接着说，Micron3DP所追求的玻璃3D打印技术，将彻底改变光纤生产的方式，“在我们的文章，尽管在聚合物中使用限制分辨率和孔尺寸的低成本熔融沉积 (作为科学家必须考虑到预算)。但对于我来说，玻璃的3D打印技术显然是急需的。特别当玻璃打印机出现，将清晰地展示了它为什么会彻底改变制造技术(即使是实芯纤维)，我认为3D打印技术为纤维研究和纤维制造带来了一个令人难以置信的激动人心的未来。”

在这项研究中，作者认为南安普顿所追求的激光烧结技术，可显著提高他们的打印分辨率，Carbon3D的CLIP技术可以帮助他们解决打印速度问题，之前的印刷需要6个小时。我也可以想象他们从LUXeXcel订购打印件进行测试。不管接下来尝试什么，他们可以为我们带来更快的光学通信。从Canning教授的结论，听出来好像他们已经在从事一些工作，“我们确实在从事一些最新的改变，希望很快可以发布。”

新材料在线编译整理——翻译：Grubby     校正：摩天轮