Assemblage de modèles moléculaires interactifs avec impression 3D

L’impression 3D est une technologie de plus en plus disponible et accessible. Ce protocole peut être utilisé pour imprimer et assembler des modèles moléculaires physiques qui conservent les qualités dynamiques des systèmes moléculaires réels. L’interactivité avec les modèles moléculaires se limite généralement à montrer la connectivité.

L’impression 3D peut ouvrir l’exploration de la conformation dans ce train, et le mouvement moléculaire à une variété d’échelles. Il est difficile de transmettre le mouvement dans un manuscrit statique. Il est donc utile de pouvoir voir comment les modèles peuvent être imprimés, assemblés et manipulés.

Pour préparer les fichiers modèles pour l’impression 3D, téléchargez les fichiers de stéréolithographie supplémentaires fournis et téléchargez les fichiers sur un ordinateur avec un programme de trancheur. Importez l’un des fichiers carbon_atom_SP3, atome d’hydrogène ou liaison carbone-carbone dans le programme de trancheur et sélectionnez le format millimétrique pour les unités si l’option est disponible. Cliquez sur Importation dans le panneau modèles de la fenêtre principale et importer à la fois l’atome d’hydrogène double fond et l’atome d’hydrogène dual top fichiers à partir du navigateur de fichiers résultant.

Pour faire passer le modèle importé à la taille désirée, cliquez deux fois sur le modèle graphique de l’écran principal pour ouvrir un panneau d’édition de modèle qui permet la traduction, la rotation et l’échelle du modèle cible. Pour dupliquer les modèles pour générer un tableau de modèles, sélectionnez l’option Modèles en double dans le menu Modifier et entrez le nombre de pièces de modèle dans la boîte de dialogue. Cliquez sur Centre et Disposez dans le panneau modèles de la fenêtre principale pour organiser les modèles près du centre de la plate-forme de construction et utilisez Ajouter à partir du panneau de processus de la fenêtre principale pour définir les paramètres de traitement du modèle appropriés pour les impressions cibles.

Ensuite, découpez le modèle en couches d’impression pour générer un sentier d’outils G-Code et cliquez sur le bouton Préparez-vous à imprimer dans la fenêtre principale. Pour préparer l’imprimante à l’impression de modèles, enduire la surface du lit d’imprimante non chauffé de ruban bleu du peintre et utiliser un bâton de colle pour appliquer une fine couche de polymère sur la bande. Placez ensuite une enceinte ventilée sur le lit de l’imprimante pour minimiser les courants d’air qui peuvent perturber l’annealage d’impression.

Après impression, retirez les pièces imprimées du lit de l’imprimante et retirez les structures du radeau ou du bord de la base des pièces, si elles sont utilisées. Frotté la base de la partie modèle avec du papier de verre de grain moyen à fin pour enlever les filaments de radeau restants attachés. Et poncez la base des carbon_atom_SP3 modèles avec du papier de verre de 120 à 320 grains pour éliminer tout défaut de surface.

Ensuite, lissez la surface avec le papier de verre de 320 grains et utilisez un chiffon poli pour polir la surface jusqu’à la finition désirée. Lorsque toutes les pièces ont été polies, insérez les extrémités du connecteur de la liaison carbone-carbone et les pièces du modèle de l’atome d’hydrogène dans les prises sur les pièces du modèle carbon_atom_SP3 selon la topologie de liaison souhaitée. Presser les parties du modèle ensemble jusqu’à ce qu’un clic audible soit entendu.

Une fois connecté, le lien unique doit pivoter librement sur cette connexion sans se séparer, puis assembler le reste des pièces imprimées selon la structure moléculaire désirée remplissant n’importe quelle prise ouverte avec une partie modèle d’atome d’hydrogène pour saturer toutes les pièces du modèle carbon_atom_SP3. Pour un cyclohexane en anneau, posez l’anneau avec une partie de modèle de liaison carbone-carbone entre carbon_atom_SP3 pièces du modèle. Voici les parties nécessaires à la construction d’un modèle moléculaire interactif sont montrées.

Six atomes de carbone, six liaisons carbone-carbone et 12 atomes d’hydrogène. Ces hydrogènes monocolores sont imprimés en environ 50 à 60 % moins de temps en raison de l’absence d’une nouvelle structure de bouclier suintant et d’un manque de rétractions polymères dans la commutation entre les extrextrèmes actifs. Les structures cyclohexane assemblées sont fonctionnellement équivalentes, même si les doubles impressions d’extrextruge ont tendance à paraître modérément plus raffinées.

Les modèles PLA sont relativement plus raffinés que les modèles ABS tout droit sorti de l’imprimante. Le traitement à l’acétone se traduit par une finition lisse et brillante. Notez que l’acétone peut également dissoudre les structures de soutien intérieur et les modèles avec des défauts de couche, cependant, entraînant l’effondrement du modèle.

Les structures cyclohexane assemblées sont toutes capables de fléchir, de déformer et d’adopter les conformes pertinents de la même manière. Le plus petit de ces modèles est le plus sujet aux défauts d’impression, ce qui rend cette taille potentiellement trop petite et non recommandée sans modifier la taille relative des pièces. Bien que lents à imprimer, les grands modèles sont potentiellement plus efficaces pour la communication dans les paramètres de conférence.

Puisque les atomes peuvent facilement tourner les uns par rapport aux autres, les structures peuvent être déformées pour s’enclencher dans différents conformistes représentatifs de cyclohexane. Comme dans les simulations moléculaires, le bassin de conformation de la chaise est restreint, limitant les mouvements disponibles tandis que les structures dans le bassin de bateaux peuvent accéder de façon fluide à une variété de conformations de bateaux et de bateaux de torsion. La préparation du lit d’imprimante est essentielle pour assurer une première couche bien adhérente.

Sans cette couche, l’impression échouera probablement. Ce protocole fournit un modèle cyclohexane à titre d’exemple, mais n’importe quel modèle interactif d’hydrocarbures saturés peut être imprimé et assemblé avec les fichiers stl fournis.