3 d打印技术构建光学传感器是非常可取的,因为它提供了各种各样的设计和制造的可能性。探讨使用3 d打印这个目的,一组研究人员写的复合材料B部分:工程介绍了3 d打印4的可能性d-functionalized光子设备,包括菲涅耳透镜。
研究:4 d印刷热变色为传感应用菲涅耳透镜。图片来源:nortivision / Shutterstock.com
菲涅耳透镜是什么?
菲涅耳透镜是由奥古斯汀于1822年发明的肯恩菲涅耳。这些紧凑和轻量级的镜头是用来提供增强的照明,他们首先利用在灯塔。菲涅耳透镜分成一系列凹槽,每个槽的力量确定近似传统透镜的焦距。
菲涅耳透镜用于许多应用,如太阳能电池板、汽车灯、医疗诊断以及在高要求应用光学、成像系统等。
常用的菲涅耳透镜制造方法包括注射成型,压缩成型,铸造。然而,这些方法是mold-based约束设计和加工的自由。
Micro-architectured光学仪器与热压花制造流程。而这些过程已经很成熟,有缺点。这些包括翘曲、设计的局限性,狭窄的定制选项,后处理步骤的要求,与升高温度和热稳定性和挑战。
改善与3 d印刷的过程
3 d打印技术已经使人们有可能解决这些关键设计和制造约束。3 d印刷提供了完全自由的设计使用计算机辅助设计软件,制作菲涅耳透镜的设计与复杂的三维几何形状和特性成为可能。
镜头可以打印在一个步骤中,与各种各样的形状,可以球形,对于非对称或非对称性质。此外,3 d印刷是一个否定的简单的过程需要抛光和研磨等后处理步骤。
进一步阅读:什么是4 d印刷和它如何不同于3 d打印?
4 d功能化复合材料的生产实现了3 d打印技术的引入,智能材料,计算机辅助设计在一个多学科的方欧洲杯足球竞彩法。关键区别4 d和3 d印刷结构的能力4 d结构来改变其形状,功能,随着时间的推移和属性对外部刺激的反应。
3 d打印4 d-functionalized光子设备包括菲涅耳透镜
这项研究在复合材料B部分:工程提出了4 d印刷光子菲涅耳透镜,可以应对温度变化。数字光处理(DLP)是利用印菲涅耳透镜传感器研究中。此前,DLP被用来制造设备,如隐形眼镜,bio-implants和波导。
DLP使用紫外线光活性液体树脂中含有少量树脂浴和编造的详细结构精度高。避免氧化,防止树脂层沉积过程中被暴露在空气中。使用DLP印刷、团队的4 d菲涅耳透镜减少处理时间和精度高。流程的一个限制是它依赖UV-reactive材料,但研究报告仍有优化的空间的材料和过程。欧洲杯足球竞彩
使用的技术研究成功的4 d功能化菲涅耳透镜。商用树脂和热颜料被用于这项研究。欧洲杯足球竞彩材料选择根据他们的光学和物理特性。镜头处理和测试被赋予了力量在印刷过程中材料的属性。
这项研究报告的四种类型的眼镜是蓝色的菲涅耳透镜,绿色的菲涅耳透镜,透明的菲涅耳透镜,和红色的菲涅耳透镜。印刷后,每个镜头的平均光强下降被报道为29.53%,15.89%,6.51%,和10.52%,分别。使用热变色粉末(颜料)热传感现象纳入镜头。透明度的变化证明了镜头的反应温度梯度,在一系列25-32oC。
未来前景
3 d印刷4 d功能菲涅耳透镜的研究报道有有趣的未来应用前景广泛的光子传感装置。他们应对温度变化的能力给他们潜在的可选颜色使用的应用程序中利用热传感。
作者的研究复合材料B部分:工程已经确定了一些改进的关键领域,可以产生更好的结果并告知未来研究的方向。通过减少层厚度,在印刷期间楼梯的影响最小化,提高光学透光率。
表面粗糙度可以提高通过浸涂时代过程将提高3 d印刷4 d的性能功能的菲涅耳透镜。此外,有优化的空间力学特性在将来的研究中。
进一步的阅读
阿里,M et al . (2022)4 d印刷热变色为传感应用菲涅耳透镜(在线)复合材料B部分:工程| 欧洲杯线上买球sciencedirect.com。可以在:https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359836821008817
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