นับตั้งแต่เครื่องพิมพ์ 3 มิติถูกคิดค้นขึ้นมาบนโลกนี้ อุตสาหกรรมใหญ่หลายแห่งของโลกก็ได้มีการนำเทคโนโลยีดังกล่าวเข้าไปประยุกต์ใช้ในกระบวนการผลิตมากมายไม่ว่าจะเป็นในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ การแพทย์และทันตกรรมการบินและอวกาศ รวมถึงอุตสาหกรรมอื่นๆ เนื่องจากมันสามารถผลิตชิ้นงานที่มีความละเอียดซับซ้อนได้ในเวลาไม่กี่ชั่วโมง โดยไม่ต้องใช้เครื่องจักรราคาแพงและไม่ต้องทำแม่พิมพ์ ซึ่งช่วยลดต้นทุนในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ได้อย่างมหาศาล และนี่เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์จาก Lawrence Livermore National Laboratory(LLNL) สามารถผลิตเลนส์สายตาขึ้นด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้เป็นครั้งแรกของโลก โดยตัวเลนส์ที่ผลิตมานั้นมีคุณภาพระดับเดียวกับเลนส์ที่มีขายอยู่ตามท้องตลาดเลยทีเดียว

ในการผลิตเลนส์แว่นตานั้น หนึ่งสิ่งที่ต้องคอยระวังในกระบวนการผลิตคือเลนส์ที่ผลิตขึ้นจะต้องมีค่าสัมประสิทธิ์การหักเหแสงที่เหมาะสมกับระดับสายตาของผู้ใช้งาน ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการผลิตเลนส์เว้าและเลนส์นูนสำหรับผู้มีปัญหาทางสายตา ซึ่งในการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติมาผลิตเลนส์ให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การหักเหแสงให้ได้ตามต้องการนั้นเป็นเรื่องที่ยากมาก เนื่องจากหลักการของเครื่องพิมพ์คือการทำให้วัสดุที่ต้องการจะนำมาขึ้นรูป (เรียกว่าหมึกสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ) มาหลอมเหลวแล้วนำมาขึ้นรูปใหม่เป็นสิ่งที่ต้องการ ทำให้มันยากมากที่จะทำให้กระจกที่อยู่ในรูปของเหลวที่กำลังหลอมละลายมีค่าสัมประสิทธิ์การหักเหแสงและสมบัติอื่นๆตามต้องการได้หลังจากที่มันเย็นตัวลง ดังนั้นทีมนักวิจัยจาก LLNL จึงจำเป็นต้องออกแบบวัสดุชนิดพิเศษที่สามารถฟอร์มตัวขึ้นมาให้มีสัมประสิทธิ์การหักเหแสงตามต้องการได้หลังจากมันเย็นตัว โดยอาศัยวัสดุที่เป็นส่วนประกอบของซิลิกาและซิลิกาไทเทเนียมาทำเป็นหมึกสำหรับพิมพ์ ซึ่งการนำวัสดุสองชนิดนี้มาขึ้นรูปเป็นเลนส์นั้น ง่ายต้องการปรับแต่งค่าสมบัติต่างๆให้ได้ตามที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการจนทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถผลิตเลนส์สายตาขึ้นจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้ในที่สุด

ความสำเร็จในครั้งนี้ของนักวิทยาศาสตร์ ได้ช่วยเปิดประตูใบใหม่ของวงการเครื่องพิมพ์ 3 มิติและวงการเลนส์สายตา เนื่องจากในตอนนี้เราค้นพบแล้วว่าเลนส์แว่นตาสามารถผลิตได้จากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ และมันมีประสิทธิภาพในระดับเดียวกับเลนส์แว่นตาที่ผลิตจากโรงงานด้วยเครื่องจักรแต่สามารถผลิตได้ในระยะเวลาสั้นกว่าและต้นทุนต่ำกว่า นอกจากนั้นแล้วด้วยความที่เลนส์ดังกล่าวถูกผลิตขึ้นด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ นั่นก็หมายความว่าในอนาคตนักวิทยาศาสตร์จะสามารถผลิตวัสดุที่มีโครงสร้างเป็นกระจกแต่มีคุณสมบัติทางแสงเหมือนกับเลนส์สายตาขึ้นมาเพื่อใช้ในการศึกษาและวิจัยในระดับต่อไปได้

ที่มา https://phys.org/news/2018-03-lab-scientists-successfully-glass-optics.html
เรียบเรียงโดย @MrVop