位于比利時(shí)布魯塞爾天主教魯汶大學(xué)凝聚物與納米科學(xué)研究所的研究人員打造了一批用于球磨實(shí)驗(yàn)的3D打印瓶罐。低成本的瓶罐被優(yōu)化以減少背景吸收從而達(dá)到更高角度分辨率。

機(jī)械化學(xué)，機(jī)械加工和化學(xué)反應(yīng)在分子水平的耦合是材料科學(xué)的重要領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的“濕”化學(xué)不同，機(jī)械化學(xué)通常涉及當(dāng)物質(zhì)處于固體狀態(tài)時(shí)物質(zhì)的偶聯(lián)。機(jī)械化學(xué)徹底摒棄了試管試驗(yàn)：機(jī)械化學(xué)家通常需要用球磨處理試驗(yàn)來測試對象。

機(jī)械化學(xué)對于學(xué)習(xí)機(jī)械和化學(xué)現(xiàn)象來說是非常重要的，但它確實(shí)有其缺點(diǎn)。一方面，反應(yīng)混合物的表征比在濕式化學(xué)溶液中更容易獲得。這意味著化學(xué)家通常需要使用諸如X射線衍射和拉曼光譜的方法進(jìn)行機(jī)械化學(xué)反應(yīng)的原位觀察。

通過這些方法，可以直接跟蹤固態(tài)反應(yīng)，在合成期間觀察物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化和變化。這種合成通常發(fā)生在一個(gè)球磨瓶罐：一個(gè)用于研磨的裝置。

不幸的是，當(dāng)X射線穿過這樣的瓶罐時(shí)，由于來自瓶罐的厚壁散射，衍射圖形通常呈現(xiàn)出高水平背景屬性。因此，比利時(shí)天主教魯汶大學(xué)凝聚物與納米科學(xué)研究所的一組研究人員決定解決基于球磨實(shí)驗(yàn)研究的問題。

這些研究人員在《應(yīng)用晶體學(xué)雜志》上發(fā)表的一篇文章中，解釋了如何使用3D打印創(chuàng)建具有改進(jìn)壁厚的新型瓶罐，讓其具備薄壁采樣槽和雙室設(shè)計(jì)。研究人員表示：采用3D打印機(jī)打印的瓶罐可以減少背景吸收從而獲得更高角度的分辨率。

3D打印瓶罐也有其他好處。據(jù)稱，它們與標(biāo)準(zhǔn)丙烯酸罐相比，耐溶劑性更強(qiáng)，而3D打印允許在需要時(shí)進(jìn)行低成本快速生產(chǎn)。

參與該項(xiàng)目的研究人員Nikolay Tumanov、Voraksmy Ban、Agnieszka Poulain、Yaroslav Filinchuk認(rèn)為，其3D打印瓶罐是機(jī)械化學(xué)的有用工具。3D打印為機(jī)械化學(xué)的研究開啟了新篇章。

來源：3D虎