定制实验工具

    目前，普通的三维打印机就可以使科学家们能定制自己所需要的实验工具。据物理学家组织网4月16日报道，英国格拉斯哥大学的化学家勒罗伊·克洛宁今年占据了报纸的头条，他研制出了一种新的三维打印程序，通过将反应容器作为打印素材，能按需求设计打印出化学产品。研究人员介绍说，用一台商用三维打印机装上开源的计算机辅助设计软件就能生产出各种“反应件”（reactionware），可合成各种有机和无机物。

    “反应件”是由聚合物凝胶制成的一种特殊容器，设置在室温下工作，专用于化学反应。其中还包括作为打印材料的催化剂和用于电化、光谱分析的其他成分。将容器放入打印机，再加入其他化学药品，容器本身会成为反应过程的一部分。这种反应通常大型化工厂才能做到，而“反应件”让其首次进入实验室级别。

    另外一些学科领域的科学家则为三维打印技术找到了更直接的用途。例如，位于美国纽约州特洛伊的伦斯勒理工学院的环境工程师菲利普·巴弗耶使用三维打印技术为一个渗透仪制造出了定制零件，渗透仪是用来测量通过土壤中的水流情况的设备。尽管这些设备目前非常适合日常工作，但是，巴弗耶通常必须自己亲自设计渗透仪以便用于更精确和精细的研究，以前，使用车床制造这些实验工作费时很长，但三维打印技术让一切变得更加简单。

    或许更重要的是，巴弗耶可以仅仅通过出版相关的设计文件就与其他研究人员分享其实验成果，他说：“能够用文字再现试验的具体细节非常好。”

    其他人也一致认同，三维打印技术真正强大的威力在于其能让大多数人从事科研活动。克洛宁希望，三维打印技术最终能让任何人——无论其身处遥远的非洲角落还是外太空，都能打印出自己的小型药物工厂。博物馆也能如愿打印出更多罕见化石或者精细化石的复制品并分发给需要的人们。而且，学生们也能打印出他们正在研究的任何分子。奥尔森表示：“三维打印技术让物理模型可以为大多数人所拥有。”

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    上图：美国加州斯克里普斯研究所的亚瑟·奥尔森团队用三维打印机制造分子模型的具体过程。图1：斯克里普斯研究所的科学家们使用的是Z Corporation公司推出的三维彩色打印机，通过在整个帆布之上拖动一薄层熟石膏粉并在每层的合适地点铺展彩色的胶水，打印机打印出了分子模型；图2：当物体完成后，他们必须用刷子和空气流将其从松散的粉末中分离出来；图3：这种打印输出产品非常脆弱，所以，科学家们用环氧树脂或蜂蜡这样的硬化剂来让它们变得更加坚硬；图4：这样，科学家们得到了最终的产品：一个DNA结合蛋白质的模型。