開放式軟材料3D打印機面世

使用“Printer.HM”可實現複雜的設計。從左至右為葉形支架、股骨模型、在支撐槽中嵌入打印。圖片來源：劍橋大學

科技日報北京10月30日電 （記者張夢然）英國劍橋大學研究人員開發了一種可供人們破解的多功能3D打印機Printer.HM，其能打印經濟實惠且開放式設計的軟材料。該技術將在多元領域開啓進一步創新，助力創造出前所未有的設計。《科學報告》雜誌近日報道了這種負擔得起的新打印方法的詳細信息。

Printer.HM是一款高度可定製的3D打印機，可與商業3D生物打印機相媲美。它能夠接受不同的幾何輸入，包括計算機輔助設計模型、座標、方程和圖片，以創建具有不同特徵的打印。這種多打印頭系統的開發，建立在一個機械臂上，並通過加熱和紫外線模塊在一個平台上提供多功能。

除了提供與各種液態和軟質材料的出色打印兼容性外，該打印機還可執行多種操作，包括液體分配、多材料印刷、變速打印、嵌入式打印（創建自由形式和懸垂結構）、非平面印刷等。

而通過可選的加熱和紫外線模塊，新方法可調節熱響應和光聚合水凝膠的可打印性，這些水凝膠可用於廣泛的生物醫學應用，包括藥物輸送、組織工程和傷口癒合。

研究人員使用Printer.HM創建了花卉圖案的2D草圖，然後在4分鐘內膨脹並變形為3D花卉形狀。由於控制程序完全開放可破解，用户能重新設置並擴展其功能，以實現前所未有的3D打印設計。研究人員還展示了Printer.HM生成複雜組織解剖結構的潛力，成功地創建了一個帶有肺和氣管的呼吸系統模型，該模型由藻酸鹽墨水製成，並在支撐槽內打印。

Printer.HM的多功能特性，加上其開放式設計和經濟實惠的特點，使其成為未來使用軟生物3D打印創新的可靠選擇和可持續的材料架構。研究人員表示，Printer.HM有潛力為組織工程、軟機器人、食品和環保材料加工等不同領域的創新3D打印打開大門。它的開放式設計、可負擔性、改進的可定製性和一體化功能將使自己動手的研究人員受益，為現有的商業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，備受市場關注，頻頻見諸報道。如今，儘管其熱度有所下降，技術更新迭代的步伐卻從未停止。坦白來講，3D打印技術確實有不少進步空間，比如設備和材料的成本高昂，3D模型設計的門檻也比較高；再比如，經常用於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打印技術的推廣應用，直到現在3D打印產品仍非普通人所能企及。讓3D打印真正深入產業應用甚至走進百姓生活，可謂路漫漫其修遠兮，科學家和工程師們仍在上下而求索。