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使用“Printer.HM”可實現(xiàn)復(fù)雜的設(shè)計。從左至右，帶有纖維素基水凝膠的一個葉形支架；用生物陶瓷水凝膠打印的股骨模型；在支撐槽中嵌入打印。圖片來源：劍橋大學(xué)
科技日報記者?張夢然
英國劍橋大學(xué)研究人員開發(fā)了一種可供人們破解的多功能3D打印機Printer.HM，其能打印經(jīng)濟實惠且開放式設(shè)計的軟材料。該技術(shù)將在多元領(lǐng)域開啟進(jìn)一步創(chuàng)新，助力創(chuàng)造出前所未有的設(shè)計。《科學(xué)報告》雜志近日報道了這種負(fù)擔(dān)得起的新打印方法的詳細(xì)信息。
Printer.HM是一款高度可定制的3D打印機，可與商業(yè)3D生物打印機相媲美。它能夠接受不同的幾何輸入，包括計算機輔助設(shè)計模型、坐標(biāo)、方程和圖片，以創(chuàng)建具有不同特征的打印。這種多打印頭系統(tǒng)的開發(fā)，建立在一個機械臂上，并通過加熱和紫外線模塊在一個平臺上提供多功能。
除了提供與各種液態(tài)和軟質(zhì)材料的出色打印兼容性外，該打印機還可執(zhí)行多種操作，包括液體分配、多材料印刷、變速打印、嵌入式打印（創(chuàng)建自由形式和懸垂結(jié)構(gòu)）、非平面印刷等。
而通過可選的加熱和紫外線模塊，新方法可調(diào)節(jié)熱響應(yīng)和光聚合水凝膠的可打印性，這些水凝膠可用于廣泛的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，包括藥物輸送、組織工程和傷口愈合。
研究人員使用Printer.HM創(chuàng)建了花卉圖案的2D草圖，然后在4分鐘內(nèi)膨脹并變形為3D花卉形狀。由于控制程序完全開放可破解，用戶能重新設(shè)置并擴展其功能，以實現(xiàn)前所未有的3D打印設(shè)計。研究人員還展示了Printer.HM生成復(fù)雜組織解剖結(jié)構(gòu)的潛力，成功地創(chuàng)建了一個帶有肺和氣管的呼吸系統(tǒng)模型，該模型由藻酸鹽墨水制成，并在支撐槽內(nèi)打印。
Printer.HM的多功能特性，加上其開放式設(shè)計和經(jīng)濟實惠的特點，使其成為未來使用軟生物3D打印創(chuàng)新的可靠選擇和可持續(xù)的材料架構(gòu)。研究人員表示，Printer.HM有潛力為組織工程、軟機器人、食品和環(huán)保材料加工等不同領(lǐng)域的創(chuàng)新3D打印打開大門。它的開放式設(shè)計、可負(fù)擔(dān)性、改進(jìn)的可定制性和一體化功能將使自己動手的研究人員受益，為現(xiàn)有的商業(yè)打印機提供可行的替代方案。
總編輯圈點
3D打印在前些年十分火爆，備受市場關(guān)注，頻頻見諸報道。如今，盡管其熱度有所下降，技術(shù)更新迭代的步伐卻從未停止。坦白來講，3D打印技術(shù)確實有不少進(jìn)步空間，比如設(shè)備和材料的成本高昂，3D模型設(shè)計的門檻也比較高；再比如，經(jīng)常用于打印硬體材料或器件，而軟體材料的打印卻比較少。這些都在一定程度上限制了3D打印技術(shù)的推廣應(yīng)用，直到現(xiàn)在3D打印產(chǎn)品仍非普通人所能企及。讓3D打印真正深入產(chǎn)業(yè)應(yīng)用甚至走進(jìn)百姓生活，可謂路漫漫其修遠(yuǎn)兮，科學(xué)家和工程師們?nèi)栽谏舷露笏鳌?/p>
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