近日，洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）化學(xué)科學(xué)與工程研究所的Sean Gordon和Andreas Osterwalder開(kāi)發(fā)出一種新穎的設(shè)備。通過(guò)結(jié)合3D打印和電鍍，該設(shè)備能分開(kāi)分子束。該設(shè)備使用高壓電極來(lái)控制一個(gè)真空容器內(nèi)的分子運(yùn)動(dòng)。

該研究成果已經(jīng)發(fā)表在《Physical Review Applied》雜志上。新方法為現(xiàn)有的分束裝置提供了一個(gè)有利的替代方案。據(jù)科學(xué)家介紹，這種使用3D打印和電鍍的新型制造方法可以生產(chǎn)出更復(fù)雜的形狀，并且會(huì)將生產(chǎn)速度提高50-100倍。

關(guān)于這個(gè)新的分子分束技術(shù)，一則新聞介紹說(shuō)EPFL科學(xué)家們能用3D打印塑料件和電鍍來(lái)成功構(gòu)建電極。“一開(kāi)始，該技術(shù)會(huì)3D打印一個(gè)塑料件，然后在其上電鍍上一層10微米厚的金屬，”新聞描述說(shuō)，“為了讓3D打印塑料件具有導(dǎo)電性，從而易于電鍍，科學(xué)家們首先會(huì)用Galvotec公司開(kāi)發(fā)的一種特殊工藝對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。一旦施加了第一層導(dǎo)電層，這些塑料件就可以被當(dāng)做是金屬的。第一個(gè)步驟可以選擇性地施加到打印件的某些區(qū)域上，從而使得最終裝置上既含有導(dǎo)電的金屬區(qū)域，也含有絕緣的塑料區(qū)域?！?/p>

使用這種新穎的方法，科學(xué)家們能從單個(gè)塑料件中構(gòu)建起兩個(gè)獨(dú)立的高壓電極，塑料件有著適合分束的正確幾何形狀。該技術(shù)還允許研究人員從各種不同的涂層金屬中進(jìn)行選擇，并因此產(chǎn)生高質(zhì)量的表面光潔度，這一點(diǎn)對(duì)分子分束來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

相比現(xiàn)有的分子分束技術(shù)，新方法有許多優(yōu)點(diǎn)，包括低得多的成本和更快的生產(chǎn)速度。它只需三天（3D打印48小時(shí)，電鍍一天）就能生產(chǎn)出必要的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如果采用通常的方法則需要幾個(gè)月。

此外，新方法還具有精確的可重復(fù)性?！半姌O是直接從一臺(tái)計(jì)算機(jī)中3D打印出來(lái)的，不需要手動(dòng)輸入。這意味著若想復(fù)制一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)裝置，只用簡(jiǎn)單地傳輸一個(gè)計(jì)算機(jī)文件即可。

總之，新方法展示了3D打印技術(shù)在科學(xué)應(yīng)用和研究方面的潛力，并證明3D打印可以快速而經(jīng)濟(jì)高效地制造出“化學(xué)性穩(wěn)定的高精度導(dǎo)電片”。