3D打印正在塑造未来的制造业。
随着3D打印技术的逐渐成熟，其应用范围不断扩大。据了解，2020年，全球销售了200多万台3D打印机，包括塑料、金属甚至陶瓷。一切似乎都可以打印。
然而，玻璃3D打印一直是制造业面临的巨大挑战。
最近，瑞典初创公司Nobula提供了一种快速、高精度的玻璃3D打印技术。该技术的推广将在很大程度上解决复杂玻璃结构成本高的痛点，使3D打印玻璃像打印塑料一样简单。
图|Nobula玻璃3D打印机（来源：刘春昕）
桌面上的玻璃印刷已经成为现实玻璃是一种非常古老的材料。早在公元前3500年，埃及人就开始生产玻璃制品。中国也出土了战国时期的透明玻璃。
玻璃因其透明、性能稳定而得到广泛应用。医疗、光学、航空航天、固态电池、艺术品、珠宝和其他市场对复杂玻璃产品的需求也在增长。但事实上，玻璃是一种很难形成和加工的材料。
一方面，玻璃的熔点很高，纯硅玻璃的熔点甚至高达2000℃，玻璃的脆性也使得物理加工非常困难。
另一方面，在玻璃制造领域，传统的制造方法只能开发大规模、低精度和简单的玻璃结构。任何高精度和复杂玻璃结构的制造成本都相当昂贵。
麻省理工学院的学者曾在2015年提出3D打印玻璃的解决方案，但这项技术与传统玻璃制造不谋而合，而且成本非常高，但并不能真正解决行业问题。市场迫切需要更加多样化的玻璃3D打印技术。
“基于我们对激光和玻璃的理解，我们相信Nobula有能力为玻璃提供更通用的3D打印解决方案。2020年，我们的团队最终开发了dgld（直接玻璃激光沉积）技术，并看到了其商业潜力和价值。”Nobula首席执行官兼联合创始人刘春昕博士说。
图|刘春昕博士和团队成员（左）KTH副教授迈克尔·福金和（右）博士生Taras·奥里霍夫（来源：刘春昕）
Nobula来自英国皇家理工学院（KTH）激光物理组的一个博士研究项目。基于激光熔化技术，该团队开发了桌面玻璃3D打印技术。
据了解，在印刷过程中，他的团队使用多束激光熔化并重新固化玻璃丝，然后进行3D成型。印刷过程实际上类似于塑料印刷的FDM技术，只是dgld技术可以在400-2000℃的印刷温度下工作。
“这种温度控制使我们能够打印任何玻璃材料，包括超高纯度二氧化硅，甚至在未来使用我们的系统打印金属和聚合物。”刘春昕补充道。
目前，Nobula已经申请了3D打印技术的两项国际专利，分别是3D打印机和玻璃丝。
打印“玻璃背包”追踪候鸟玻璃作为最常见的材料之一，在生物医学、航空航天、微流控、信息通信等领域发挥着不可替代的作用。玻璃3D打印技术可以大大降低复杂玻璃产品的成本，缩短供应链周期，减少材料损耗，减少生产过程中的碳排放，从而获得更多的应用可能性。
“可以说，玻璃3D打印是目前几乎空白的领域，但其应用前景跨越了许多潜在市场。”刘春昕说。
目前，Nobula致力于玻璃印刷，专注于生物医学和光学领域。然而，随着其3D打印技术的不断完善，更多的应用领域将逐步发展。
照片|背面带有3D打印玻璃容器的北极燕鸥，照片：Patrick·奥洛夫松（来源：刘春昕）
一个意想不到的例子是一个玻璃容器：Nobula专门为瑞典隆德大学的研究人员定制了一个“鸟背包”，它可以封装电子设备来追踪极地燕鸥。
据了解，这种极地燕鸥主要生活在北极和南极。它是世界上迁徙时间最长的鸟类和动物。它每年往返于南北两极，行程甚至数万公里。
为了追踪和全面记录极地燕鸥的迁徙过程，隆德大学高级讲师兼鸟类专家约翰·巴克曼（JohanBäckman）三年来一直在寻找一种耐用、轻质的材料。其目的是制作一个容器来放置跟踪发射器。
Nobula制造的“玻璃背包”正好符合这个要求。它不仅具有极高的材料强度、超轻、防水、能承受高低温环境，而且有足够的内部空间容纳变送器。最重要的是，容器是透明的，这使得它可以不受限制地与光传感器一起工作。
照片|北极燕鸥的玻璃背包（来源：刘春昕）
然后，研究人员将一块重量不超过半克、至少可以使用一年的电子芯片插入“背包”。这样，它们就可以在北极燕鸥的筑巢地和冬季栖息地之间穿梭，共同开始大约9000公里的迁徙旅程。
下一个创业挑战值得注意的是，虽然Nobula成立时间不长，但它现在是五家被提名为下一届创业挑战赛冠军的公司之一，该挑战赛吸引了更多的关注。
formnext创业挑战赛现已进入第七个年头，旨在表彰来自添加剂制造业的年轻创新公司。除了创新和可行的商业理念外，可持续性主题也发挥着重要作用。
图|Nobula获得formnext创业挑战赛奖杯（来源：刘春昕）
同时，formnext也是世界上最大的3D打印展览，吸引了世界顶尖的添加剂制造企业的参与。它是展示增材制造技术的首选平台。据刘春昕介绍介绍，Nobula作为获胜者，将于11月中旬在德国法兰克福的展览上展示玻璃印刷技术。
“我们期待着与来自世界各地的潜在客户、投资者和未来商业伙伴一起探索玻璃3D打印的未来应用领域和潜力。Formnext还帮助我们的团队了解添加剂制造的最先进发展方向，掌握行业最新趋势。”刘春昕说。
谈到下一步，刘春昕表示，她将在2022年向全球市场推出自己的玻璃3D打印系统，并寻求投资和商业合作伙伴。中国市场是Nobula关注的市场之一。
据报道，虽然中国的添加剂制造业在初期落后于欧洲和美国，但中国是世界上增长最快的主要添加剂制造市场。2020年的市场规模为44亿美元，预计2027年将达到145亿美元，成为世界上最大的添加剂制造市场，接近全球市场的四分之一。
另一方面，随着市场对3D打印技术的认可，航空航天、汽车制造和芯片电子等下游市场将进一步提高对3D打印技术的接受度，对尝试和开发新的3D打印技术的需求将更加强烈。
图|新3D打印机打印的微镜矩阵（来源：刘春昕）
这也意味着玻璃3D打印在中国有着广泛的应用前景和潜力。
Nobula计划从2023年起在中国和瑞典同时建立两条生产线，生产不同类型的玻璃3D打印机和打印线，为中国和世界提供3D打印解决方案。
此外，刘春昕说，“自2021以来，FrimNeXT已经在深圳欧洲以外设立了第一个分支机构，我们也期待着利用这个平台将我们的技术推广到国内市场。”
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