$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
ويغطي البروتوكول المقدم مجموعة متنوعة من الخيارات المحتملة للبناء التفاعلي للنموذج الجزيئي. كمثال أساسي وموحد لتجميع جزيئي باستخدام هذه الأجزاء النموذجية، اخترنا تجميع هياكل cyclohexane التفاعلية في مجموعة متنوعة من المقاييس. ويبين الشكل 2 الأجزاء اللازمة لهذا الهيكل: ست ذرات C، وستة روابط C-C، واثنتي عشرة ذرة H. تم وضع هذه المطبوعات المحددة باستخدام كلا الطابعات المدرجة في جدول المواد. الطابعة الطاردة المزدوجة الأكثر تكلفة تمكن إنتاج مكونات مزدوجة اللون; هنا هياكل ذرة الهيدروجين ذات اللونين مع تغيير اللون عند نقطة الوسط للرابطة (الشكل 2A). الهيدروجين أحادية اللون في الشكل 2B الطباعة في حوالي 50\u201260٪ وقت أقل نظرا لعدم وجود هيكل الدرع الأذيني وعدم وجود تراجع البوليمر في التبديل بين الطاردات النشطة. الهياكل السيكلوهيكسان تجميعها(الشكل 2C)هي مكافئة وظيفيا، على الرغم من أن مطبوعات الطارد المزدوج تميل إلى أن تبدو معتدلة أكثر دقة.
النماذج جيش التحرير الشعبى الصينى في الشكل 2 قد النهاية لطيفة معقول أن أكثر دقة من نماذج ABS مباشرة قبالة الطابعة (الشكل 3A). المعالجة الكيميائية لنماذج ABS مع الأسيتون يعطي الانتهاء من لمعان على نحو سلس وعالية أن يعطي تقريبا سطح نظرة الرطب (الشكل 3B). مثل هذا التشطيب يمكن أن يكون مزعجا، لا سيما إذا لم تكن نماذج ABS محن جيدا. النماذج الكبيرة المطبوعة مع ABS عرضة لعيوب فصل طبقة. تحدث عيوب فصل الطبقة عندما تبرد الطبقة السابقة قبل أن يتمكن الطارد من اجتيازها لوضع الطبقة التالية. من المهم للغاية لمطبوعات ABS الكبيرة أن تظل البيئة المحيطة بسرير التدفئة في الطابعة عند درجة حرارة دافئة وساخنة لإبطاء معدل التبريد. إذا كانت الطباعة مع عيب طبقة مغمورة في الأسيتون، سوف الأسيتون يدخل النموذج وحل هيكل الدعم الداخلي. هذا سوف ينهار النموذج من الداخل كما هو مبين في الشكل 3C.
مظهر متميز مرئياً ثانوي إلى وظيفة هياكل النموذج. تم تصميم الموصلات لتمكين الدوران الحر حول الروابط الفردية. لاختبار فائدتها في أنظمة مختلفة، طُبعت أربع مجموعات مختلفة من أحجام أجزاء، مع قطر ذرة الكربون الذي يمتد من 17.5 مم، 35 مم، 70 مم، و 112 ملم. وكانت الهياكل السيكلوهيكسان المجمعة(الشكل 4)قادرة على ثني وتشويه واعتماد المطابقة ذات الصلة بنفس الطريقة. وكان أصغر من هذه النماذج الأكثر عرضة لعيوب الطباعة، مما يجعل هذا الحجم يحتمل أن تكون صغيرة جدا وغير مستحسن دون التغيير والتبديل في الحجم النسبي للأجزاء. إحدى الفوائد الأساسية للمطبوعات الأصغر هي سرعة الطباعة. مجموعة من ست ذرات الكربون أصغر المطبوعة في حوالي 2 ساعة، بالمقارنة مع 10 ح المطلوبة لذرة كربون واحدة من أكبر حجم. في حين بطيئة للطباعة ، ونماذج كبيرة يحتمل أن تكون أكثر فعالية للاتصال في إعدادات المحاضرات حيث سيكون من الصعب رؤية حركة بنية صغيرة من مسافة بعيدة.

الشكل 4: النماذج وظيفية في مجموعة متنوعة من المقاييس. لتوضيح كيفية طباعة النماذج لأغراض مختلفة، تم تجميع نماذج cyclohexane في أربعة مقاييس مختلفة وتحتفظ جميعها بنفس الوظيفة. ذرات الكربون من أكبر أكبر من الكرة اللينة (قطرها 112 مم) في حين أن الهيكسان تجميعها من أصغر يمكن أن يصلح داخل الكرة اللينة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الجانب الديناميكي هو واحد من السمات الرئيسية التي تفصل هذه الهياكل عن النماذج الجزيئية القابلة للطباعة الأخرى. منذ الذرات يمكن بسهولة تدور بالنسبة لبعضها البعض، يمكن تشويه الهياكل إلى المفاجئة في المطابقة تمثيلية مختلفة من cyclohexane. ويبين الشكل 5 الكرسي والقارب وهيكل الدولة الانتقالية للتشابك بين مساحات التكوين الخاصة بكل منها. هذه النقطة الدولة الانتقالية لديها أربع ذرات الكربون المسمى في هندسة24،28، نفس هيكل الدولة الانتقالية التي يحقق المرء القيام B3LYP /6-311 + G(2d، ف) حسابات29. بعد نفس حركة الترددات الوهمية الدولة الانتقالية، التواء قليلا 2 صعودا و 3 إلى أسفل سوف المفاجئة النموذج في المشهد الطاعن القارب، في حين التواء قليلا 2 إلى أسفل و 3 حتى سيعود هيكل إلى متكاون كرسي.

الشكل 5: يمكن الوصول إلى مُواد السيكلوهين بشكل كامل. كما يمكن أن تدور الذرات حول الروابط الخاصة بهم، نماذج يمكن أن تعتمد كرسي مقفلة بشكل sterically وأشكال القوارب الحرة أكثر conformationally. وتنطوي الحالة الانتقالية بين هذه الأشكال على أربع ذرات كربونية في الحلقة تقريباً. التواء طفيفة 2 مع 3 إلى أسفل سوف تنزلق النموذج إلى الطاعن القارب، في حين التواء 2 إلى أسفل مع 3 حتى سيعود النموذج إلى المُعدّل للكرسي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الدولة نقطة الطاقة الحرة تقديرات(الجدول التكميلي S1) من B3LYP/6-311 + G (2d، ع) حسابات من النقاط الدولة الأمثل(الملفات التكميلية S6\u2012S9)تعطي فجوة بين المواصفات تطور القارب والقارب من 0.8 كالوري / مول، وهو قريب جدا من الطاقة الحرارية في 298.15 K. وهذا يشير إلى أن التحويل بين هذه يجب أن عينة بحرية تقريبا. الفجوة بين المُعَدّد للكرسي وحالة الانتقال بين المُتداخلين هي أكثر من عشرة أضعاف هذه القيمة، مما يشير إلى أن الكرسي يجب أن يكون مُقفلًا بشكلٍ مُغلق بالمقارنة. ويتضح ذلك في الشكل 6، والذي يظهر متوسط الطاقة المطابقة المقدرة عند كل ذرة كربون موقع النسبية الطائرة الحلقة هو latitudinally المتوقعة على الكرة على مدى مرحلة الغاز الديناميات الجزيئية الحساب30،31. في مُعَدّي الكرسي على اليسار، تكون الطاقة منخفضة عندما تُزاح ذرات الكربون فوق أو تحت مستوى الحلقة، ولكنها ترتفع بشكل كبير إذا كانت تُحلّ لتتماشى مع الطائرة الحلقية. في المواصفات قارب، والطاقة المطابقة منخفضة نسبيا عندما تكون الكربونات في الطائرة حلقة (تطور السفينة الدولة)، وأكثر من ذلك إلى حد كبير القوارب المشردين معتكف ليست في طاقة أعلى بشكل كبير. يمكن استكشاف هذه المناظر الطبيعية التكوين مع نماذج 3D cyclohexane المطبوعة، مع التزامم كرسي فقط قادرة على الاهتزاز محليا في حين أن المواصفات قارب يمكن أن تترمل بسلاسة من زوج واحد من ذرات الكربون المعاكس إلى التالي.

الشكل 6: نموذج السلوك يطابق الحسابات. في كرسي وقارب المواصفات الدول، يمكن إسقاط التشريد لاتّهانية من ذرات الكربون حول الطائرة حلقة على مدى حساب الديناميات الجزيئية على سطح المجال المغلقة. في حين أن شكل الكرسي هو الأكثر حيوية مستقرة، هو مؤمن ويمكن فقط بين التحول إلى شكل مقلوب من خلال المرور من خلال دولة انتقال الطاقة العالية. كل من الحسابات والمرونة نموذج المطبوعة تشير إلى أن القارب وتطور قارب المواصفات مفصولة ما يقرب من 1 كBT في 298.15 K، مما يسمح بتشريد latitudinal الحر تقريبا من ذرات الكربون في هذا النموذج. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الجدول التكميلي S1: تقديرات الطاقة الحرة للدولة نقطة. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الجدول.
الملف التكميلي 1. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الملف.
الملف التكميلي 2. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الملف.
الملف التكميلي 3. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الملف.
الملف التكميلي 4. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الملف.
الملف التكميلي 5. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الملف.
الملف التكميلي 6. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الملف.
الملف التكميلي 7. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الملف.
الملف التكميلي 8. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الملف.
الملف التكميلي 9. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الملف.