东京大学开发出3D打印可视化电子云的新软件

据南极熊了解，近日，东京大学的研究人员团队开发了一个软件程序，能够将空间中物理量的分布转换为3D打印数据。计算机程序和其能够产生的3D打印模型可以帮助科学家更好地可视化，并因此理解分子功能和原子中的电子的密度分布之间的关系。

在东京大学固体物理研究所的技术专家Jun Yamazaki的领导下，研究团队通过将其生成的数据输入到喷墨3D打印机来可视化展示并研究。上图所示的结果显示了具有不同颜色的点和线的透明树脂模型，其表示富勒烯分子中碳原子的电子密度分布。

到目前为止，可视化电子如何在整个原子中传播的研究仍然相当初步，并且主要依赖于由三维球，即棒型分子模型。然而，使用新软件，电子密度分布（也称为电子云）可以转换成复杂的“点状”数据点，其可以使用喷墨3D打印技术进行3D打印。最终产品由研究人员简要描述为“透明树脂中的电子云的视觉表示”。

“使用三维球，我们面临着无法在超级计算机上计算表达电子密度的问题；但我们用我们当前的技术解决了这个问题，”Yamazaki说。“这是很有趣的想法，在透明树脂中可视化地描绘不可见的物理量。”

3D打印的分子模型可以帮助科学家更清楚、更详细地显示给定分子中电子密度的分布。根据研究人员称，新技术可以导致涉及电子的新的分子功能的发展。除了能够生成电子云的可3D打印模型，软件可以用于创建其他现象的视觉表示，例如云、建筑结构、汽车周围的气流、星系等。这种表示的多样性意味着软件在许多不同领域有许多潜在的应用。

作为研究项目合作者的科学和传感器网络公司X-Ability有限公司的Shinji Nagashiro说：“当我们利用我们创建的程序制作精美的电子云时，我对此有非常深刻的印象。我希望这个软件将有助于新科学的发展，通过提高计算机模拟结果的可视化与从传统的二维图像使用3D打印机的三维表示电子密度分布。”



来源：3d虎
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