研究人员开发了一种可破解的多功能3D打印机，用于打印经济实惠且开放式设计的软材料。该技术有可能在组织工程、软机器人、食品和环保材料加工等不同领域开启进一步的创新——帮助创造前所未有的设计。

众所周知，Printer.HM是一款高度可定制的基于挤压的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(CAD)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——建立在一个可破解的机械臂上，并通过加热和紫外线(UV)模块在一个平台上提供多功能——是剑桥大学工程系和纳米科学学院研究人员的创意剑桥大学中心，与澳门大学和牛津大学合作。《科学报告》杂志报道了他们负担得起的打印方法的详细信息。

除了提供与各种液态和软质材料的出色打印兼容性外，还可以执行多种操作，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

拾取和放置应用程序。

学分：剑桥大学

通过可选的加热和紫外线模块，可以调节热响应和光聚合水凝胶的可印刷性，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。

Printer.HM为其用户提供设计自由度和自定义打印路径以创建具有不同特征的打印件的能力。它们是：简单模式(坐标);一笔印刷(方程式);3D设计(G代码);和可定制的2D图案(图片)，后者可以轻松地将手绘草图转换为印刷品，而无需创建CAD模型。打印路径可定制性对于软机器人应用特别有用，研究人员创建的由pH响应水凝胶制成的软变形系统证明了这一点。

研究人员使用Printer.HM创建了花卉图案的2D草图，然后在四分钟内膨胀并变形为3D花卉形状。而这仅仅是个开始;由于控制程序完全可以破解，用户可以重新配置设置并扩展其功能，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，方法是成功地创建了一个带有肺和气管的呼吸系统模型，由藻酸盐墨水制成，并在支撑槽内打印。

IekManLei博士，第一作者，澳门大学助理教授，前博士。剑桥大学生物界面研究小组的学生。

雷博士说：“Printer.HM的多功能功能，加上其开放式设计和经济实惠(总成本在900英镑到1,900英镑之间)，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。模块化设计使研究界能够进一步扩展Printer.HM的功能，开辟无穷无尽的新设计的可能性。其他好处包括打印头与较小尺寸的注射器的兼容性，这是小型注射器的理想选择。规模的生物应用程序，并且对于那些没有CAD经验的人来说，使用图片几何输入自定义打印路径的易用性——这对于控制刺激响应水凝胶的变形行为特别有益。”

她补充说：“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、改进的可定制性和全...一体式功能将使自己动手的研究社区受益，为现有的商业打印机提供可行的替代方案。”