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创造前所未有的设计,开放式软材料3D打印机面世

2022-11-02

使用“Printer.HM”可实现复杂的设计。从左至右,带有纤维素基水凝胶的一个叶形支架;用生物陶瓷水凝胶打印的股骨模型;在支撑槽中嵌入打印。

图片来源:剑桥大学

英国剑桥大学研究人员开发了一种可供人们破解的多功能3D打印机Printer.HM,其能打印经济实惠且开放式设计的软材料。该技术将在多元领域开启进一步创新,助力创造出前所未有的设计。《科学报告》杂志近日报道了这种负担得起的新打印方法的详细信息。

Printer.HM是一款高度可定制的3D打印机,可与商业3D生物打印机相媲美。它能够接受不同的几何输入,包括计算机辅助设计模型、坐标、方程和图片,以创建具有不同特征的打印。这种多打印头系统的开发,建立在一个机械臂上,并通过加热和紫外线模块在一个平台上提供多功能。

除了提供与各种液态和软质材料的出色打印兼容性外,该打印机还可执行多种操作,包括液体分配、多材料印刷、变速打印、嵌入式打印(创建自由形式和悬垂结构)、非平面印刷等。

而通过可选的加热和紫外线模块,新方法可调节热响应和光聚合水凝胶的可打印性,这些水凝胶可用于广泛的生物医学应用,包括药物输送、组织工程和伤口愈合。

研究人员使用Printer.HM创建了花卉图案的2D草图,然后在4分钟内膨胀并变形为3D花卉形状。由于控制程序完全开放可破解,用户能重新设置并扩展其功能,以实现前所未有的3D打印设计。研究人员还展示了Printer.HM生成复杂组织解剖结构的潜力,成功地创建了一个带有肺和气管的呼吸系统模型,该模型由藻酸盐墨水制成,并在支撑槽内打印。

Printer.HM的多功能特性,加上其开放式设计和经济实惠的特点,使其成为未来使用软生物3D打印创新的可靠选择和可持续的材料架构。研究人员表示,Printer.HM有潜力为组织工程、软机器人、食品和环保材料加工等不同领域的创新3D打印打开大门。它的开放式设计、可负担性、改进的可定制性和一体化功能将使自己动手的研究人员受益,为现有的商业打印机提供可行的替代方案。


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