3D-печать нашла применение в фундаментальной науке

Исследователи из Института химических наук и инженерии в Швейцарии разработали новый метод изготовления устройства, необходимого для направления и расщепления пучков молекул. Разделение молекулярных пучков является распространенным методом исследования свойств молекул — например, их массы (для определения элемента, который представляет молекула) и изотопного состава. К устройствам, необходимым для разделения пучков, имеются строгие требования — в частности, полное отсутствие дефектов на поверхностях электродов для контроля отклонения пучка. Высокая стоимость и время производства таких устройств способны сильно замедлить процесс исследования. Поэтому ученые из Швейцарии решили изготовить разделитель пучков на 3D-принтере. Процесс изготовления выглядит следующим образом. Сначала изготавливается пластмассовая деталь при помощи 3D-принтера, затем на нее осаждается слой металла толщиной 10 мкм. Металл распределяется по поверхности пластмассы так, чтобы одни части детали были проводящими, другие обладали свойствами изолятора (не проводили ток). Таким образом, исследователи получают два электрически независимых высоковольтных электрода из одной пластмассовой детали. Полученное устройство имеет геометрию, позволяющую расщепить молекулярный пучок. Новый метод изготовления устройств для разделения пучков демонстрирует огромный потенциал, который имеют 3D-принтеры для фундаментальных исследований в различных областях науки. Помимо снижения стоимости производства устройств для разделения пучка, новый метод с 3D-печатью резко сокращает время производства — вместо нескольких месяцев процесс занимает три дня. Поскольку электроды печатаются непосредственно с компьютера, точная копия полной экспериментальной установки может быть воспроизведена просто при наличии компьютерного файла. К тому же трехмерная печать ничем не ограничена с точки зрения дизайна и геометрии конструкций. Авторы идеи сообщают, что это первое, но определенно не последнее применение 3D-печати в науке. Исследование будет опубликовано в журнале Physical Review Applied и доступно на сайте препринтов. Немецкие инженеры недавно научились печатать на 3D-принтере объекты из кварцевого стекла.