哈佛大學的3D打印平台，多材料螺旋擠出打印？_風聞

文/觀察未來科技

螺旋結構在自然界中無處不在，並可實現獨特的機械性能和多功能。在自然界中，螺旋結構所具有的獨特機械性能帶給了科學家們無數的啓發。新型的旋轉多材料3D打印技術在《Nature》上發表。

到目前為止，模擬這些自然系統的合成結構已經可以通過纏繞、扭曲和編織單個細絲、微流體、自成型等方法製造出來。然而**，這些製造方法無法在構建多材料的同時繪製任意2D或3D圖案**。

現在，哈佛大學研究人員報告了一個旋轉多材料3D打印(RM-3DP)平台，該平台能夠對方位異質結構細絲的局部方向進行亞體素控制。

通過控制角速度與平動速度的比值連續旋轉多材料噴嘴，研究人員創建了具有可編程螺旋角、層厚度和給定圓柱體素內幾種材料之間的螺旋細絲。並利用這種集成方法，製造了由高保真度的螺旋介電彈性體驅動器和嵌入介電彈性體基質中的可單獨尋址的導電螺旋通道組成的功能性人造肌肉。

另外，研究團隊還製造了分層晶格，利用結構化的螺旋支柱在柔性框架中嵌入剛性彈簧，為仿生多功能材料開闢了新途徑。運用這一方法，研究團隊能夠在材料細絲內部製造具有螺旋形狀的亞結構，將現有的打印細節拓展到了比“體素”更小的細節結構，從而賦予打印細絲更多的結構性功能。

基於這樣的3D打印平台，3D打印水平還將向更精細的方向發展。可以説，3D打印技術承載了人們對未來製造模式的想像，是數字時代人類技術積累到一定階段所孕育出來的新技術。在未來，傳統制造的物理限制和空間限制將不再那麼重要，設計、生產將更加扁平化、更加開放。