מודל מולקולרי אינטראקטיבי הרכבה עם הדפסה תלת-ממדית

הדפסה בתלת-ממד היא טכנולוגיה זמינה ונגישה יותר ויותר. פרוטוקול זה יכול לשמש להדפסה והרכבה של מודלים מולקולריים פיזיקליים השומרים על התכונות הדינמיות של מערכות מולקולריות אמיתיות. אינטראקטיביות עם מודלים מולקולריים מוגבלת בדרך כלל להצגת קישוריות.

הדפסה בתלת-ממד יכולה לפתוח את חקר הקונפורמציה ברכבת זו, ותנועה מולקולרית במגוון קשקשים. קשה להעביר תנועה בכתב יד סטטי. אז זה בעל ערך כדי להיות מסוגל לראות איך מודלים ניתן להדפיס, להרכיב, ומניפולציה.

כדי להכין את קבצי המודל להדפסה בתלת-ממד, הורד את קבצי הסטריאוליטוגרפיה השלים שסופקו והעלה את הקבצים למחשב עם תוכנית כלי פריסה. ייבאו את אחד carbon_atom_SP3, אטום המימן או פחמן-פחמן לתוכנית כלי הפריסה ובחרו את תבנית המילימטר עבור היחידות אם האפשרות זמינה. לחצו על 'ייבוא' בחלונית 'מודלים' של החלון הראשי וייבאו הן את אטום המימן הכפול והן את אטום המימן הכפול מדפדפן הקבצים שנוצר.

כדי לשנות את קנה המידה של הדגם המיובא לגודל הרצוי, לחץ פעמיים על הדגם הגרפי בתצוגה הראשית כדי לפתוח חלונית עריכת מודל המאפשרת תרגום, סיבוב וקנה מידה של מודל היעד. כדי לשכפל את המודלים כדי ליצור מערך מודלים, בחרו באפשרות 'מודלים כפולים' מתפריט 'עריכה' והזינו את מספר חלקי הדגם בתיבת הדו-שיח. לחצו על 'מרכז' ו'סדר' בחלונית 'מודלים' של החלון הראשי כדי לסדר את הדגמים בסמוך למרכז פלטפורמת הבנייה ולהשתמש ב'הוסף' מחלונית התהליך של החלון הראשי כדי לקבוע את קביעות עיבוד הדגם המתאימות להדפסות יעד.

לאחר מכן פורסים את הדגם לשכבות הדפסה כדי ליצור נתיב כלים של G-Code ולחצו על הלחצן 'הכן להדפסה' בחלון הראשי. כדי להכין את המדפסת להדפסה בדגם, יש לציפוי פני השטח של מיטת המדפסת הלא מחומם בקלטת של הצייר הכחול ולהשתמש במקל דבק כדי להחיל שכבה דקה של פולימר על הקלטת. לאחר מכן מניחים מארז מאוורר מעל מיטת המדפסת כדי למזער את זרמי האוויר שעלולים להפריע לזירוז ההדפסה.

לאחר ההדפסה, הסר את החלקים המודפסים ממיטת המדפסת והסר את מבני הרפסודה או שוליים מבסיס החלקים, אם נעשה בהם שימוש. שפשף את הבסיס של חלק הדגם עם נייר זכוכית חצץ בינוני עדין כדי להסיר את כל תריסי הרפסודה המחוברים הנותרים. וחול הבסיס של חלקי הדגם carbon_atom_SP3 עם 120 עד 320 נייר זכוכית חצץ כדי להסיר את כל פגמים פני השטח.

לאחר מכן, להחליק את פני השטח עם נייר זכוכית 320 חצץ ולהשתמש במטלית פולנית כדי ללטש את פני השטח לגימור הרצוי. כאשר כל החלקים כבר מלוטש, להכניס את קצות המחבר של קשר פחמן פחמן ואת החלקים מודל אטום מימן לתוך השקעים על החלקים מודל carbon_atom_SP3 על פי טופולוגיית מליטה הרצויה. לסחוט את חלקי המודל יחד עד קליק נשמע נשמע.

לאחר החיבור, הקשר היחיד צריך להסתובב בחופשיות על חיבור זה מבלי להפריד, ולאחר מכן להרכיב את שאר החלקים המודפסים על פי המבנה המולקולרי הרצוי מילוי כל שקע פתוח עם חלק מודל אטום מימן כדי להרוות את כל החלקים מודל carbon_atom_SP3 ה-carbon_atom_SP3. עבור cyclohexane דמוי טבעת, להוות את הטבעת עם חלק מודל פחמן פחמן בין carbon_atom_SP3 מודל. להלן החלקים הדרושים לבניית מודל מולקולרי אינטראקטיבי.

שישה אטומי פחמן, שישה קשרי פחמן-פחמן, ו-12 אטומי מימן. המימן החד-צבעי הזה מדפיס בערך 50 עד 60% פחות זמן בגלל היעדר מבנה מגן ooze חדש ומחסור בנסיגה פולימרית בהחלפה בין אקסטרודרים פעילים. המבנים cyclohexane התאספו שקולים מבחינה פונקציונלית, גם אם הדפסים extruder כפול נוטים להיראות מעודן יותר במתינות.

דגמי PLA מעודנים יחסית מדגמי ABS היישר מהמדפסת. תוצאות הטיפול אצטון גימור חלק וגווני מבריק. שים לב כי אצטון יכול גם להמיס מבני תמיכה פנימיים ומודלים עם פגמים בשכבה, עם זאת, וכתוצאה מכך קריסת מודל.

כל המבנים הקיקלוהקסאניים שנאספו מסוגלים להגמיש, לעוות ולאמץ קונפורמרים רלוונטיים באותו אופן. הקטן מבין דגמים אלה הוא המועד ביותר להדפיס פגמים, מה שהופך את גודל זה פוטנציאל קטן מדי ולא מומלץ מבלי לכוונן את הגודל היחסי של החלקים. למרות ההדפסה האיטית, מודלים גדולים עשויים להיות יעילים יותר לתקשורת בהגדרות ההרצאה.

מאז האטומים יכולים בקלות לסובב יחסית זה לזה, המבנים יכולים להיות מעוותים להיצמד קונפורמים מייצגים שונים של cyclohexane. כמו בסימולציות מולקולריות, אגן קונפורמציית הכיסא מוגבל, הגבלת תנועות זמינות בעוד מבנים באגן הסירה יכולים לגשת באופן נוזלי למגוון של קונפורמציות סירה ולסובב סירות. הכנת מיטת המדפסת חיונית להבטחת שכבה ראשונה דבקה היטב.

ללא שכבה זו, סביר להניח שההדפסה תיכשל. פרוטוקול זה מספק דגם cyclohexane כדוגמה, אך כל דגם פחמימני רווי אינטראקטיבי ניתן להדפיס ולהרכיב עם קבצי stl שסופקו.