{"id":52894,"date":"2024-01-11T00:00:45","date_gmt":"2024-01-10T23:00:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=52894"},"modified":"2024-01-10T16:46:00","modified_gmt":"2024-01-10T15:46:00","slug":"3d-gedruckter-filter-fuer-massenspektrometer-110120241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-gedruckter-filter-fuer-massenspektrometer-110120241\/","title":{"rendered":"Filter f\u00fcr Massenspektrometer innerhalb weniger Stunden 3D-gedruckt"},"content":{"rendered":"

Am MIT hat ein Forscherteam unter der Leitung von Fernando Vel\u00e1squez-Garc\u00eda mit Hilfe des 3D-Drucks einen Filter f\u00fcr ein Massenspektrometer entwickelt. Dieses Ger\u00e4t, das zur Erkennung von Molek\u00fclstrukturen durch Messung ihrer Masse bestimmt ist, ist \u00fcblicherweise gro\u00df, zerbrechlich und aufgrund seines Platzbedarfs in bestimmten Bereichen nicht leicht einzusetzen. Mithilfe von Photopolymerisation<\/a> und einem hitzebest\u00e4ndigen Glaskeramikharz gelang es dem Team, den Filter f\u00fcr dieses Ger\u00e4t herzustellen, das allgemein als Quadrupol bekannt ist. Mithilfe der additiven Fertigung konnte das Team die Produktionszeit des Filters sowie die Kosten und das Gewicht erheblich reduzieren.<\/p>\n

Die Massenspektrometrie wurde in den 1900er Jahren entwickelt und diente urspr\u00fcnglich dazu, die Isotropen eines chemischen Elements aufzusp\u00fcren und zu trennen. Seitdem wurde die Technik perfektioniert und dient heute vielen wissenschaftlichen Bereichen wie der Chemie, der Physik, der Biologie oder auch der Untersuchung von Steinen. Ein Spektrometer besteht aus vier Teilen, darunter der Analysator, der die Ionen trennen kann. Dieser kann ein hochaufl\u00f6sender oder ein niedrigaufl\u00f6sender Analysator sein. Im zweiten Fall wird ein Quadrupol verwendet, eine Komponente, die eine Energie\u00fcbertragung erm\u00f6glicht. Letzteres wurde durch additive Fertigung in wenigen Stunden und f\u00fcr nur wenige Dollar entwickelt, im Gegensatz zu den herk\u00f6mmlichen Wochen und Tausenden von Dollar.<\/p>\n

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Die additive Fertigung erm\u00f6glicht zahlreiche Formen und Iterationen<\/p><\/div>\n

Ein im 3D-Druckverfahren hergesteller Filter f\u00fcr Massenspektrometer<\/h3>\n

Die Komponente wurde mit Hilfe einer Harzmaschine<\/a> in 3D gedruckt: Das Team erkl\u00e4rt, dass es ein Glaskeramikharz verwendet hat, das Schicht f\u00fcr Schicht durch mehrere LEDs geh\u00e4rtet wird. Der 3D-Drucker stellt den miniaturisierten Quadrupol in einem einzigen Arbeitsgang her, sodass keine Montageschritte erforderlich sind, die zu Fehlern f\u00fchren und die Qualit\u00e4t des Bauteils beeintr\u00e4chtigen k\u00f6nnen. Fernando Vel\u00e1squez-Garc\u00eda bekr\u00e4ftigt: „Wir sind nicht die Ersten, die das versuchen. Aber wir sind die ersten, die es geschafft haben. Es gibt andere miniaturisierte Quadrupolfilter, aber sie sind nicht mit den Massenfiltern in Profiqualit\u00e4t vergleichbar. Es gibt viele M\u00f6glichkeiten f\u00fcr dieses Material, wenn die Gr\u00f6\u00dfe und die Kosten reduziert werden k\u00f6nnten, ohne die Leistung zu beeintr\u00e4chtigen“.<\/em><\/p>

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Die additive Fertigung bot dem MIT-Team viele Vorteile, wie oben bereits erl\u00e4utert wurde. Au\u00dferdem konnte das Massenspektrometer verkleinert werden, wodurch die M\u00f6glichkeiten erweitert wurden. Das Team erkl\u00e4rt, dass sie es in entlegeneren Gebieten einsetzen und Analysen schneller und effizienter durchf\u00fchren k\u00f6nnen. Beispiele sind der Regenwald oder der Weltraum, wo das Ger\u00e4t zur Analyse von Chemikalien in der Atmosph\u00e4re eingesetzt werden k\u00f6nnte.<\/p>\n

Da der 3D-Druck zudem mehr M\u00f6glichkeiten f\u00fcr Formen und Geometrien bietet, dachte sich das Team ein anderes Design f\u00fcr ihre Quadripole aus. Es entwarf ein Ger\u00e4t mit hyperbolischen St\u00e4ben, das sich ideal f\u00fcr die Massenfilterung eignet. Traditionell sind diese St\u00e4be abgerundet, was die Leistung des Spektrometers beeintr\u00e4chtigen kann. Dann platzierten die Forscher latente Strukturen um die St\u00e4be, um deren Festigkeit und Haltbarkeit zu maximieren. Schlie\u00dflich wurden die St\u00e4be in einem Nachbehandlungsschritt leitf\u00e4hig gemacht: Mithilfe der Galvanotechnik wurde ein d\u00fcnner Metallfilm sicher aufgebracht. Das Ergebnis? Etwa 12 cm lange Quadrupole, die eine etwa vier Mal geringere Dichte aufweisen als Edelstahlfilter.<\/p>\n

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Forscher haben einen Quadrupol mit hyperbolischen St\u00e4ben entworfen<\/p><\/div>\n

In Zukunft m\u00f6chte das Team die Filter verl\u00e4ngern, um genauere Analysen zu erm\u00f6glichen. Fernando Vel\u00e1squez-Garc\u00eda kommt zu dem Schluss: „Unsere Vision ist es, ein Massenspektrometer herzustellen, bei dem alle Schl\u00fcsselkomponenten in 3D gedruckt werden k\u00f6nnen, was dazu beitragen w\u00fcrde, das Gewicht und die Kosten des Ger\u00e4ts erheblich zu senken, ohne Abstriche bei der Leistung zu machen. Es liegt noch viel Arbeit vor uns, aber es ist ein guter Anfang“.<\/em> Weitere Informationen finden Sie in der offiziellen Pressemitteilung des MIT HIER<\/a>.<\/p>\n

Was halten Sie von diesem Spektrometer, das teilweise im 3D-Druckverfahren hergestellt wurde? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf\u00a0Facebook<\/a> oder LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Bildnachweise: MIT<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Am MIT hat ein Forscherteam unter der Leitung von Fernando Vel\u00e1squez-Garc\u00eda mit Hilfe des 3D-Drucks einen Filter f\u00fcr ein Massenspektrometer entwickelt. Dieses Ger\u00e4t, das zur Erkennung von Molek\u00fclstrukturen durch Messung ihrer Masse bestimmt ist, ist \u00fcblicherweise gro\u00df, zerbrechlich und aufgrund…<\/p>\n","protected":false},"author":6107,"featured_media":52896,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[49],"tags":[],"class_list":["post-52894","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-aktuelles"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/52894","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6107"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=52894"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/52894\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":52902,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/52894\/revisions\/52902"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/52896"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52894"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52894"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52894"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}