3D打印，最新Nature！

3D打印技术参考注意到，2025年第3篇与3D打印技术相关的Nature正刊文章于9月3日发表。来自荷兰乌得勒支乌得勒支大学医学中心的研究人员，发表了题为“Adaptive and context-aware volumetric printing” 的文章。

该研究介绍了一种称之为GRACE的新型3D打印技术，具有完全不同于现有工艺的特点。当前的3D打印技术依赖人、CAD模型、预设工艺，来实现层层制造；而这项新技术却能够主动感知打印环境、打印材料的内部特征等 “周边关联信息”，并基于这些信息动态调整打印策略，完全区别于传统上被动执行预设CAD模型指令的模式。

那这项新技术有什么意义？传统工艺技术要被淘汰了吗？GRACE技术又是基于怎样的需求诞生的？

传统工艺自然不会淘汰。3D打印技术参考深入研究该论文，发现GRACE技术主要面向生物医学领域。3D打印技术已极大改变了该领域的研究进程，但所制造出来的医学组织、器官系统的功能，与系统本身的结构设计及各组件的相对位置直接相关。传统3D打印工艺无法精确控制上述这些关键元素的分布模式，进一步提升整体系统的功能变得极为困难。

本研究中使用的定制体积打印机使用了405纳米的激光源，通过将光束耦合到一个方形芯光纤中，形成平顶强度分布

GRACE技术基于现有的体积3D打印工艺，深度融合3D成像、计算机视觉和参数化建模，使系统具备了多维度环境告知能力。首先，系统通过光片显微镜对打印环境与材料特征进行实时精准捕捉，卷积神经网络或者预训练的模型便对成像数据进行分析、提取关键特征，参数化建模与多目标优化算法即可动态调整打印路径与策略，形成“感知-分析-决策-执行”的闭环系统。

如此复杂的功能，离不开大量的传感器的使用。在GRACE系统中就使用了压力传感器、温度传感器、应变传感器等。而机器学习更是实现该技术成功的重要保障。3D打印技术参考注意到，研究人员通过多项实验证明了系统的有效性：

血管化组织构建：系统能够精准识别细胞分布并生成血管网络；

软骨组织再造：这是多组织模型的自动对齐打印。软骨组织的结构极为复杂，GRACE技术实现了股骨模型和软骨曾的自动对齐，构建了类似天然骨软骨的结构。

软机器人：在该领域应用的价值体现在可以在现有结构上进行非侵入式打印。研究人员成功在软机器人的表面打印出具有定制功能的传感器和执行器，从而使其具有更强的感知和运动能力。

GRACE能够快速且自动地生成复杂的结构，能够直接围绕从细胞到宏观尺度的特征进行调整，需要的用户干预极大降低。在3D打印技术参考看来，这有了一些“智能打印”的意思，更像是一种未来技术的初步尝试，打印机就像是拥有了自己的思考能力，自主调整，这为未来的3D打印方式提供了想象空间。

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