在能源部劳伦斯伯克利国家实验室（伯克利实验室）的研究人员已经3D打印了一个全液体设备，只需点击一个按钮，就可以根据需要反复重新配置，以服务于广泛的应用——从制造电池材料到筛选药物候选物。这项研究的主要负责人、伯克利实验室材料科学部和分子铸造厂的科学家Brett Helms表示，他们展示的3D打印设备可以被编程来执行多步骤、复杂的化学反应。
更令人惊讶的是，这个多功能平台可以重新配置，以高效和精确地结合分子，形成非常特定的产品，如有机电池材料。该研究的发现报告在《自然通讯》杂志上，是伯克利实验室一系列使用3D打印机制造全液体材料的实验中的最新成果。去年，Helms和来自马萨诸塞大学阿默斯特分校的访问研究员Thomas Russell共同开创了一种新技术，用于在另一种液体中打印各种液体结构。
为了制造3D可打印的流体设备，伯克利实验室材料科学部的博士后研究员Wenqian Feng设计了一种特殊图案的玻璃基板。当两种液体——一种含有纳米级粘土颗粒，另一种含有聚合物颗粒——被打印到基板上时，它们在两种液体的界面处结合，并在几毫秒内形成一个直径约1毫米的非常薄的通道或管。一旦形成通道，催化剂可以被放置在设备的各个通道中。
用户可以3D打印通道之间的桥梁，连接它们，使流经它们的化学物质以特定的顺序遇到催化剂，引发一系列化学反应以制造特定的化学化合物。这个多功能设备还可以被编程为像一个人工循环系统，分离流经通道的分子，并自动去除不需要的副产品，同时继续打印一系列桥梁到特定的催化剂，并执行化学合成的步骤。研究人员计划下一步使用导电纳米颗粒使设备的壁通电，以扩大可以探索的反应类型。