• （1）提出了一种高效的内部支撑材料-Carbomer，用于墨水直写3D打印水凝胶。最低只需0.5% (w/v)的Carbomer含量（目前报道中最低的用量）就能为水凝胶提供3D打印必要的流变性能,因此水凝胶墨水能保有极高的含水量。我们从流变实验和具体3D打印效果两方面证明了其可靠的打印能力。
• （2）Carbomer不仅能为水凝胶提供优异的打印性能，还能改善水凝胶的力学性能。并且基于Carbomer合成的水凝胶墨水，我们还提供了一种简单的打印高强度双网络水凝胶的方法。这是由于Carbomer独特的性质:方便水凝胶打印以及能形成物理的耗能网络。通过实验我们测得该双网络水凝胶的断裂能为1920J/m2。该方法为3D打印承载软组织(如肌腱、肌肉和血管等)提供了新的途径。
• （3）Carbomer制备的水凝胶墨水具备高屈服应力和高粘度的特点，使得磁性纳米颗粒能够均匀分散在水凝胶中，为3D打印磁性水凝胶提供可能。我们利用该方法3D打印了一只能够被磁场驱动的栩栩如生的章鱼机器人，并证明了不同功能的水凝胶能够通过打印集合在一起。这无疑扩大了水凝胶在软机器人中的应用。
• （4）利用温敏水凝胶墨水打印出具有时变性能的三维结构，实现4D打印水凝胶。并且我们发现不同的打印路径给打印物体带来了不同的各向异性，这种各向异性是由于墨水直写打印方法带来水凝胶结构中的缺陷，最终导致了各向异性。
•  （5）利用细胞培育试验证明了基于Carbomer 3D打印的水凝胶具有优异的生物相容性，基于Carbomer制作的生物墨水在生物医疗领域有极大的潜力

• 生物相容性试验 

PC12细胞(大鼠嗜铬细胞瘤细胞)在培养基(DMEM, Sigma-Aldrich)中培养，培养基中加入了5.0%胎牛血清(FBS,  Hy Clone,  USA)和1.0%青霉素和链霉素(Sigma-Aldrich, USA)，并将其放入37℃、5.0% CO2的培养箱中培养。通过胰蛋白酶消化和机械分离，将PC12细胞以200000 cells/m L的浓度制备成细胞悬液。3D打印的PEGDA水凝胶培养皿(直径20 mm，厚度5 mm)经过高压蒸汽处理20min后,放入含有1.0%青霉素和链霉素的培养基中30 min，然后接种细胞。在DMEM全细胞培养基中加入2ml细胞悬液。分别在24小时和48小时后移除细胞培养液,将打印的水凝胶培养皿浸没在0.2μg/m Lcalcein  acetoxymethylester(calcein-AM)和2.5μg/m Lpropidium iodide (PI, Invitrogen, UK)中30 min，用以染色。在荧光显微镜(TI-S, Nikon)下观察，活细胞表现为绿色，死细胞表现为红色。