分子结晶可以取代3D打印吗?
新的研究表明了一种在纳米尺度上快速产生晶体的方法。
来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室、加利福尼亚大学和伯明翰大学的研究人员意外地发现了一个与纳米粒子发生异常的微观过程。
结晶是一个每个人都熟悉的过程:是这个过程使饮料中的冰和戒指上的钻石。分子自我排列成形成固体物体的有组织的模式。
长期以来,研究人员一直有兴趣寻找方法来指导晶体的生长,以便它们能够被用来形成有用的材料结构。不幸的是,大多数材料在被要求这样做时没有很好地合作。
结晶的理想材料是纳米粒子,因为它们足够小,可以由不同的物质制成。先前的研究表明,利用DNA分子协调纳米粒子晶体生长的方法。
然而,虽然这种方法似乎奏效了,但速度非常慢。这使得考虑使用该过程构建除最微小的对象之外的任何物体是不切实际的。
新的研究是所有关于速度。
研究人员显然在观察DNA-纳米粒子的过程,他们发现结晶发生的速度比它应该发生的要快得多。
一项调查显示,实验中很可能被极少量的聚烯烃污染,如聚丙烯和聚乙烯。
显然,聚合物的存在导致结晶速度非常快。虽然预期的结晶是几天,实验在短短几分钟内就取得了同样的结果。进一步的研究证实,在混合物中加入聚合物确实以令人难以置信的速度加快了这一过程。
研究人员正在继续研究这一现象,并希望微调这一过程,以便能够生产光学镜片等小型特定用途结构。这些将是"3D增长",而不是"3D打印"。
这让我进一步思考这个过程。如果它可以扩展到更大的尺寸呢?是否可以使用结晶构建任意对象?这些3D增长的对象将具有巨大的强度,远远大于通常具有不良层粘附的当前3D打印方法。
当然,这种愿景在未来是很遥远的,但如果研究人员继续他们目前的道路,这是有可能实现的。
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