Det er åbenbart kun fantasien, der sætter grænser, når det kommer til 3D-print.
Hidtil har vi hørt om tredimensionelle print af kropsdele fra mennesker, drone-fly og mærkelige madvarer, og nu bevæger den fascinerende teknologi sig ind på nyt, molekylært terræn.
I et studie lavet af ph.d.-studerende Vincent Scalfani fra University of Alabama er en metode til at omdanne molekylær-forbindelser til 3D-prints blevet sammenfattet.
Det vil sige, at man nu kan følge hans guide til, hvordan den kemi, vi normalt kun kan se gennem et mikroskop, kan blive transformeret om til et 3D-print, der kan holdes i hånden.
Derudover har Vincent Scalfani, i samarbejde med American Society of Chemistry, oprettet et katalog med over 30.000 molekylære forbindelser, der er klar til at blive lavet til 3D-modeller.
»Hvis du har muligheden for at holde og røre, kan du også se de forskellige vinkler og facetter. Det er et fantastisk læringsværktøj,« siger Vincent Scalfani i videoen.
Bedre end byg-selv molekyler
Målet er, at modellerne skal bruges til at hjælpe studerende med at forstå kemiens forunderlige verden bedre.
Muligheden for at holde den verden i hånden, som ellers normalt kun giver sig til kende under mikroskopets linse, skal bidrage med nye dimensioner på faget kemi, som skoleelever ofte finder svært.
»Du kan virkelig lære fra dem, og det er det, der er spændende,« siger Vincent Scalfani.
Han mener, at de nye 3D-print er en tiltrængt fornyelse af de klassiske byg-selv-molekyler, som de fleste kender fra kemitimerne.
For selvom byg-selv-elementerne, der har været brugt i kemi-undervisningen i årevis, også er udmærkede visualiserings-værktøjer, har de deres helt åbenlyse begrænsninger.
»Problemet er, at der kun er et vist antal af molekyler, som du kan lave med dem. Og når molekylerne bliver mere og mere komplekse, kan du simpelthen ikke bygge dem. Med 3D-print er der ingen grænser for kompleksiteten,« forklarer Vincent Scalfani.
Tiltagende forskning på området
Scalfanis 3D-katalog udkommer side om side med ny forskning fra University of Glasgow, der afklarer, hvordan man omdanner kemiske krystalbindinger til 3D-modeller.
En kemisk krystalbinding består af to grundstoffer, hvoraf det ene er et positivt ladet metal, og det andet er et negativt ladet ikke-metal. Det kan eksempelvis være bordsalt, hvor den kemiske betegnelse er Na+Cl-.
Krystalbindingerne indordner alle sine negative og positive ioner under et gitter, kaldet et krystalgitter, og her er det svært at afgøre, hvor mange ioner der i alt er.
Derfor er det også svært at forklare studerende, hvordan disse bindinger ser ud.
Den nye forskning muliggør at forstørre krystalbindingerne, der kun er to nanometer i virkeligheden, op til hele fire centimeter. Ideen er, at det, som før var svært at forstå, pludselig bliver let og håndgribeligt.
Den tiltagende forskning i 3D-prints af molekyler tyder da også på, at ph.d.-studerende Vincent Scalfanis vision er inden for rækkevidde.
Han håber, at alle kemilokaler og laboratorier i fremtiden vil have en 3D-printer til rådighed, så de kan printe modeller af den mikroskopiske virkelighed, så snart nye kemiske forbindelser opdages.
