虽然玻璃兼具很多如良好透光性、力学性、耐热性、耐化学腐蚀性以及电绝缘性的优良性能，但却难以形成复杂的结构。然而，来自卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员巴斯蒂安·拉普及其同事现在研发出了一种新型复合材料，该材料由存在于聚合物基质中的二氧化硅纳米粉末组成，能够毫不费力地印刷出许多独立、复杂的玻璃结构。

纳米复合材料是关键原料，它是一种由直径为40nm的石英玻璃纳米颗粒悬浮所得的液体预聚物。先通过3D印刷使预聚物形成所需结构并固化，然后加热混合物从而去除聚合物粘合剂，最后，通过高温处理将二氧化硅纳米颗粒转化为玻璃。

拉普说，“石英玻璃是人类使用的最古老的材料之一，现在我们通过现代3D印刷技术能够研制出高品质的熔融石英玻璃。该技术首次实现了依靠光学设备直接观察熔融石英玻璃结构。”

石英玻璃致密性良好，采用普通方法制备的商业玻璃具有良好的透光性，且表面光滑。事实上，熔融石英玻璃结构的表面粗糙度仅仅几纳米，它具有光学装置（如透镜和滤光器等）所需的清晰度和反射率。此外，通过向初始混合物中添加金属盐，可以简单快速地生成有色玻璃，如绿色的硝酸铬盐（Cr（NO3）3）玻璃、蓝色的氯化钒（VCl3）玻璃或红色的氯化金（AuCl3）玻璃。

该方法不用考虑玻璃结构形成前的尺寸、分辨率限制，也不需要苛刻的化学条件，就能形成复杂结构（如蜂窝、椒盐脆饼、甚至城堡门的微型模型）。拉普说，“由于3D打印目前主要限于聚合物，所以该方法的新颖性在于纳米复合材料的设计，即可以使用标准的桌面3D打印机进行处理。”

纳米复合材料的前体混合物具有高度稳定性，并且可以在打印前低温储存数周。形成的玻璃结构在遇到危险化学品（如酸、碱或醇类）时，其耐溶胀、缺陷或光学性能会发生变化。拉普说，“该方法实现了熔融石英玻璃从高性能光学应用到化学芯片的应用，从制造装饰玻璃物体到潜在的整体立面元件的进步。”

维也纳材料科学研究所的尤尔根指出，“众所周知，在制造印刷部件时，平版印刷添加剂具有特征分辨率高和表面质量优良的特点，但是缺乏可用的研究和工业应用材料。现在，科孜等人已将石英玻璃添加到3D可印刷光聚合材料的光谱中。材料优异的透明度在微流体或化学工艺工程中的应用中尤为重要。”

拉普说，“目前，研究人员正在考虑该方法的可扩展性，即如何制造尺寸更大的仪表物体。我们正在与一家公司洽谈，探讨将该技术商业化并解决实际生产问题。”