Interaktiv molekylär modellmontering med 3D-utskrift

3D-utskrift är en allt mer tillgänglig och tillgänglig teknik. Detta protokoll kan användas för att skriva ut och sätta samman fysikaliska molekylära modeller som behåller de dynamiska kvaliteterna hos verkliga molekylära system. Interaktivitet med molekylära modeller är vanligtvis begränsad till att visa uppkoppling.

3D-utskrift kan öppna upp utforskning av konformation i detta tåg, och molekylär rörelse på en mängd olika skalor. Det är svårt att förmedla rörelse i ett statiskt manuskript. Så det är värdefullt att kunna se hur modeller kan skrivas ut, monteras och manipuleras.

För att förbereda modellfilerna för 3D-utskrift, ladda ner de medföljande tilläggsstereolitografifilerna och ladda upp filerna till en dator med ett utsnittsprogram. Importera en av carbon_atom_SP3, väteatomen eller kol-kol bond-filer i utsnittsprogrammet och välj millimeterformat för enheterna om alternativet är tillgängligt. Klicka på Importera i modellerna panelen av huvudfönstret och importera både väteatomen dubbla botten och väteaton dubbla topfiler från den resulterande fil webbläsare.

Om du vill skala den importerade modellen till önskad storlek dubbelklickar du på den grafiska modellen i huvuddisplayen för att öppna en modellredigeringspanel som möjliggör översättning, rotation och skalning av målmodellen. Om du vill duplicera modellerna för att generera en modellmatris markerar du alternativet Duplicera modeller på Redigera-menyn och anger antalet modelldelar i dialogrutan. Klicka på Centrera och Ordna i panelen modeller i huvudfönstret för att ordna modellerna nära mitten av byggplattformen och använd Lägg till från processpanelen i huvudfönstret för att ange lämpliga modellbehandlingsinställningar för målutskrivningar.

Segmentera sedan modellen i utskriftslager för att generera en G-kods verktygsväg och klicka på knappen Förbered för utskrift i huvudfönstret. För att förbereda skrivaren för modellutskrift, belägga ytan av den ouppvärmda skrivarbädden med blå målare tejp och använda en limpa pinne för att tillämpa ett tunt lager av polymer till bandet. Placera sedan ett ventilerat kapsling över skrivarbädden för att minimera luftströmmar som kan störa utskriftsglödgningen.

Efter utskriften ska de utskrivna delarna tas ut ur skrivarbädden och flottens eller bräddkonstruktionerna tas bort från delarnas botten, om de används. Gnuggade basen av modellen del med medium till fina grit sandpapper för att ta bort eventuella kvarvarande bifogade flotte glödtrådar. Och sand basen av den carbon_atom_SP3 med 120 till 320 grit sandpapper för att avlägsna eventuella ytdefekter.

Därefter släta ytan med 320 grit sandpapper och använda en polsk trasa för att polera ytan till önskad finish. När alla bitar har polerats, sätt in kontaktändarna av kol-kolbindningen och väteatomens modelldelar i uttagen på carbon_atom_SP3-modelldelar enligt önskad bindningstopologi. Klämma modelldelarna tillsammans tills ett hörbart klick hörs.

När den är ansluten, bör den enda bindningen rotera fritt om denna anslutning utan att separera, sedan montera resten av de tryckta delarna enligt önskad molekylstruktur fylla någon öppen sockel med en väteatom modelldel för att mätta alla carbon_atom_SP3 modell delar. För en ring-liknande cyklohexan, pose ringen med en kol-kol bond modell del mellan carbon_atom_SP3 modell delar. Här är de delar som är nödvändiga för att konstruera en interaktiv molekylär modell visas.

Sex kolatomer, sex kolkolbindningar och tolv väteatomer. Dessa monofärgade väten skriver ut på ca 50 till 60 %mindre tid på grund av att det saknas en ny sekretsköldstruktur och brist på polymera upprullningar vid växling mellan aktiva extruders. De monterade cyklohexan strukturerna är funktionellt likvärdiga, även om de dubbla extrudertrycken tenderar att se måttligt mer raffinerade ut.

PLA-modellerna är relativt mer raffinerade än ABS-modeller rakt av skrivaren. Acetonbehandling resulterar i en jämn och högblank finish. Observera att aceton kan också lösa inre stödstrukturer och modeller med lagerdefekter, dock, vilket resulterar i modellkollaps.

De monterade cyklohexanstrukturerna kan alla flex, förvränga och anta relevanta konformatorer på samma sätt. Den minsta av dessa modeller är den mest benägna att skriva ut brister, vilket gör denna storlek potentiellt för liten och rekommenderas inte utan tweaking den relativa storleken på delarna. Även långsam att skriva ut, stora modeller är potentiellt mer effektiva för kommunikation i föreläsningsinställningar.

Eftersom atomerna lätt kan rotera i förhållande till varandra, kan strukturerna förvrängas för att snäppa in i olika representativa konformatorer av cyclohexane. Liksom i molekylära simuleringar, stolen konformationsbassängen är begränsad, begränsa tillgängliga rörelser medan strukturer i båten bassängen kan smidigt tillgång till en mängd olika båt och twist båt konformationer. Förbereda skrivaren sängen är viktigt att säkerställa en väl följs första lagret.

Utan detta lager kommer utskriften sannolikt att misslyckas. Detta protokoll ger en cyklohexan modell som ett exempel, men alla interaktiva mättade kolväte modell kan skrivas ut och monteras med de medföljande stl-filer.