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    定制實驗工具

    目前，普通的三維打印機就可以使科學家們能定制自己所需要的實驗工具。據(jù)物理學家組織網(wǎng)4月16日報道，英國格拉斯哥大學的化學家勒羅伊·克洛寧今年占據(jù)了報紙的頭條，他研制出了一種新的三維打印程序，通過將反應(yīng)容器作為打印素材，能按需求設(shè)計打印出化學產(chǎn)品。研究人員介紹說，用一臺商用三維打印機裝上開源的計算機輔助設(shè)計軟件就能生產(chǎn)出各種“反應(yīng)件”（reactionware），可合成各種有機和無機物。

    “反應(yīng)件”是由聚合物凝膠制成的一種特殊容器，設(shè)置在室溫下工作，專用于化學反應(yīng)。其中還包括作為打印材料的催化劑和用于電化、光譜分析的其他成分。將容器放入打印機，再加入其他化學藥品，容器本身會成為反應(yīng)過程的一部分。這種反應(yīng)通常大型化工廠才能做到，而“反應(yīng)件”讓其首次進入實驗室級別。

    另外一些學科領(lǐng)域的科學家則為三維打印技術(shù)找到了更直接的用途。例如，位于美國紐約州特洛伊的倫斯勒理工學院的環(huán)境工程師菲利普·巴弗耶使用三維打印技術(shù)為一個滲透儀制造出了定制零件，滲透儀是用來測量通過土壤中的水流情況的設(shè)備。盡管這些設(shè)備目前非常適合日常工作，但是，巴弗耶通常必須自己親自設(shè)計滲透儀以便用于更精確和精細的研究，以前，使用車床制造這些實驗工作費時很長，但三維打印技術(shù)讓一切變得更加簡單。

    或許更重要的是，巴弗耶可以僅僅通過出版相關(guān)的設(shè)計文件就與其他研究人員分享其實驗成果，他說：“能夠用文字再現(xiàn)試驗的具體細節(jié)非常好。”

    其他人也一致認同，三維打印技術(shù)真正強大的威力在于其能讓大多數(shù)人從事科研活動。克洛寧希望，三維打印技術(shù)最終能讓任何人——無論其身處遙遠的非洲角落還是外太空，都能打印出自己的小型藥物工廠。博物館也能如愿打印出更多罕見化石或者精細化石的復制品并分發(fā)給需要的人們。而且，學生們也能打印出他們正在研究的任何分子。奧爾森表示：“三維打印技術(shù)讓物理模型可以為大多數(shù)人所擁有。”

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    上圖：美國加州斯克里普斯研究所的亞瑟·奧爾森團隊用三維打印機制造分子模型的具體過程。圖1：斯克里普斯研究所的科學家們使用的是Z Corporation公司推出的三維彩色打印機，通過在整個帆布之上拖動一薄層熟石膏粉并在每層的合適地點鋪展彩色的膠水，打印機打印出了分子模型；圖2：當物體完成后，他們必須用刷子和空氣流將其從松散的粉末中分離出來；圖3：這種打印輸出產(chǎn)品非常脆弱，所以，科學家們用環(huán)氧樹脂或蜂蠟這樣的硬化劑來讓它們變得更加堅硬；圖4：這樣，科學家們得到了最終的產(chǎn)品：一個DNA結(jié)合蛋白質(zhì)的模型。