為更好地研究化學反應和改善研究過程，芬蘭赫爾辛基大學近日創(chuàng)新地利用3D打印技術(shù)制造出了實驗所需的微型反應器。此裝置是利用3D打印技術(shù)解決特定問題的又一個成功案例。

芬蘭赫爾辛基大學的研究團隊開發(fā)了一種的微型反應裝置，有助于更有效地研究化學反應并改進其研究過程。

在該3D打印微反應器裝置研發(fā)出來之前，赫爾辛基大學的科學家Gianmario Scotti博士需要開車到15公里外的研究實驗室無塵室去操作某些化學實驗。這不僅耗時而且低效，因此，Gianmario Scotti博士與研究員Markus Haapala合作，通過3D打印來制造可容納化學反應的一次性微型容器。

Gianmario Scotti博士的研究需要通過質(zhì)譜分析技術(shù)處理芯片，可以將化學物質(zhì)離子化，并根據(jù)其質(zhì)荷比對其進行分類。在3D打印設(shè)備操作之前，研究人員需要去無塵室進行質(zhì)譜測試，這是為一次性批量生產(chǎn)微芯片進行測試。

Gianmario Scotti博士與研究員Markus Haapala認為，3D打印的一次性微反應器使他們可以繞過無塵室，直接將其連接到質(zhì)譜儀上，以研究微芯片的化學反應。Gianmario Scotti博士說，“使用塑料是一個更具經(jīng)濟效益的解決方案，特別是作為一次性容器?！?/span>

最終，研究人員決定使用固耐用的而且不會對進行測試的化學反應產(chǎn)生不利影響的聚丙烯材料。該研究團隊從德國的供應商訂購了聚丙烯材料，并迅速進行開發(fā)和測試各種微反應器的設(shè)計。經(jīng)過幾個不同的原型，研究人員已經(jīng)開發(fā)出了可用于質(zhì)譜分析的3D打印微反應器。

接著使用3D打印微反應器進行質(zhì)譜儀分析?！巴ㄟ^將微反應器連接到質(zhì)譜儀，可以對化學反應進行實時跟蹤，而且具有高靈敏度及高選擇性，”研究員Sofia Nilsson解釋說，“由于這一點，能檢測中間體甚至過渡狀態(tài)下的化學反應，使反應機制的規(guī)定成為可能，這也是我的研究重點?！?/span>

據(jù)介紹，3D打印微反應器，包括一個攪拌棒的小塑料容器（用于混合化學樣品）和細針（用于噴霧和電離質(zhì)譜分析化學樣品）。為了盡可能無縫地適當?shù)夭⑷霐嚢璋艉图{米電噴針，研究人員必須暫停3D打印過程以在恢復打印之前進行安裝。

3D打印微反應器如何工作呢？通過簡單地將計算機風扇放置在微反應器下面就能激活磁力攪拌棒，而整個容器由3D打印夾具支撐，3D夾具也附有樣品注射器。最終，3D打印設(shè)備已經(jīng)允許赫爾辛基大學的研究人員使用質(zhì)譜法更有效地測試他們的微芯片。

研究人員已經(jīng)將相關(guān)論文《用于通過質(zhì)譜法在線分析化學反應的小型3D打印聚丙烯反應器》發(fā)表到了《Reaction Chemistry & Engineering》雜志上。