3-D-printede krukker i kuglefræsningseksperimenter

Mekanokemi er en udbredt synteseteknik inden for alle områder af kemi. Forskellige materialer er blevet syntetiseret ved denne teknik, når den klassiske vådkemi-vej ikke er tilfredsstillende. Karakterisering af reaktionsblandingen er imidlertid meget mindre tilgængelig end i opløsninger.

For nylig, in situ observationer af mekanokemiske reaktioner er blevet opnået ved røntgendiffraktion og Raman-spektroskopi. Faststofreaktioner kan spores direkte, afslører faseovergange og andre materialetransformationer under syntese i en kuglemøllekrukke. Denne teknik er blevet mere og mere populær inden for forskellige områder af mekanokemi.

Når røntgenstrålerne går gennem hele glasset, diffraktionsmønstrene giver en høj baggrund på grund af spredningen fra krukkens tykke vægge. Også, brede diffraktionstoppe forventes fra prøven som et resultat af sondering af et stort prøveområde, der dækker hele glasset. En ekstra kompleksitet opstår ved diffraktion på fræsekuglerne.

Tumanov et al. begrundet, at disse problemer kan løses ved at ændre geometrien og materialet i fræseglasset. Men, at lave en krukke med en kompleks geometri ved hjælp af traditionelle produktionsteknikker er kompliceret, især på tidspunktet for at skabe en prototype, når der skal indføres ændringer i et design, skal det være nemt. Af denne grund besluttede de at bruge en 3D-printer til formålet. De viser, hvordan dette nyttige produktionsværktøj hurtigt kan gøre fræseglas optimeret til forbedret baggrund, absorption og vinkelopløsning i røntgenpulverdiffraktionsforsøg; krukkerne er også mere modstandsdygtige over for opløsningsmidler sammenlignet med standard akrylglas. 3D-print giver mulighed for lavpris hurtig produktion på efterspørgsel.

Kildefiler til udskrivning af krukkerne er tilgængelige som understøttende information til papiret.