3D-printen is een prachtgereedschap voor laboratoriumsyntheses. Specialistische proefopstellingen kun je zo veel sneller en goedkoper maken dan wanneer je de glasblazerij moet inschakelen, schrijven Schotse onderzoekers in Nature Chemistry.

Ze hebben er alvast de term ‘reactionware’ voor bedacht.

Zo’n printer bouwt een 3D-object laagje voor laagje op uit kunststof. Er bestaan verschillende werkingsprincipes; de Schotten kozen voor ‘robocasting’ waarbij de (dikvloeibare) kunststof wordt aangebracht met een soort computergestuurde garneerspuit , om vervolgens uit te harden.

Dergelijke printers zijn tegenwoordig te koop als bouwpakket, waarbij een eerder gebouwde 3D-printer de kunststof onderdelen aanmaakt en zo in feite zichzelf kloont. De Schotten bestelden de http://www.nextfabstore.com/servlet/StoreFront, waarvan alle onderdelen bij elkaar iets van 2.000 dollar kosten. De bijbehorende kunststof is nog veel goedkoper: ‘snel hardende acetoxysiliconen’, oftewel Loctite 5366-badkamerkit.

Een filmpje laat zien hoe het in de praktijk in zijn werk gaat.

Bijkomend voordeel van zo’n zelfbouwprinter is dat de bijbehorende software ‘open source’ is. In principe heb je het printproces helemaal zelf in de hand. Je kunt het bijvoorbeeld halverwege onderbreken om een thermokoppel, een membraan of een glazen venstertje op zijn plek te duwen.

Ook kun je bepaalde gedeelten van de opstelling uitprinten met siliconen waar je een functionele component doorheen hebt geroerd. De auteurs hebben het al geprobeerd met een katalysator, en met een hoeveelheid roet (carbon black) die het materiaal geleidend genoeg maakte om als elektrode in een elektrochemische cel te dienen.

En als je proefopstelling klaar is, kun je hem in de printer laten staan. De printer laat zich dan gebruiken als labrobot, die de reagentia doseert. Wel even een vers pipetpuntje op de ‘garneerspuit’ zetten. (Nu je het zegt: waarom heeft eigenlijk nog niemand geprobeerd om een bestaande labrobot om te bouwen tot 3D-printer?)

De Schotten hebben zelfs al laten zien dat je de uitkomst van een reactie kunt beïnvloeden door te spelen met het 3D-ontwerp van je proefopstelling: de truc is dan om de vloeistofkanalen zo te dimensioneren dat de reactanten in een bepaalde verhouding bij elkaar komen. en zo het evenwicht te verschuiven.

Mocht een van onze lezers het nu zelf gaan uitproberen, dan horen wij het graag.

bron: C&EN, Nature Chemistry