近年来，AI正以前所未有的深度和广度渗透至增材制造的全生命周期，从前端的智能设计、中端的智能生产与品控，到后端的供应链管理，实现了一场从“经验驱动”向“数据驱动”的根本性范式革命。通过机器学习、深度学习和计算机视觉等手段，工业界不断拓展AI在设计、工艺优化和质量监控等方面的应用. 欧美领军企业与前沿应用案例剖析 欧美AI-AM技术领军企业及其核心解决方案 Autodesk：从#设计到制造的AI全流程集成 Autodesk是AI赋能增材制造的典型案例。核心产品Autodesk Fusion 360将CAD、CAM、CAE等功能集成于一个云平台。核心AI功能包括：生成式设计（Generative Design Optimization），能够根据性能、材料和制造约束，快速生成轻量化、高性能的多种设计方案；自动化建模与绘图（AutoConstrain, Drawing Automation），利用AI自动完成草图约束和2D工程图绘制等繁琐任务，将工程师从重复性工作中解放出来；以及CAM编程辅助，通过与CloudNC等公司的合作，利用AI自然语言提示将CNC加工路径编程时间减少高达95%。 Siemens & Dassault Systems：软件定义增材制造 Siemens的Simcenter 3D软件利用机器学习来解决增材制造固有的“疲劳挑战” 。通过分析制造过程中的局部缺陷（如表面粗糙度、孔隙率），该工具能够准确预测部件的疲劳寿命，为安全关键型部件（如航空航天）的生产提供了必要的信任和保障。而Dassault Systems作为3D CAD领域的领导者，其软件平台为复杂的AM设计提供了基础，与西门子等公司共同构成了海外增材制造软件生态的核心。 Colibrium Additive：航空航天领域的先行者 Colibrium Additive是全球最大的金属增材制造技术使用者之一，其在航空航天领域的应用是AI-AM融合的经典案例。核心案例是LEAP喷气发动机的燃料喷嘴。Colibrium Additive工程师利用AM技术将原本由20个零件组成的喷嘴合并成一个单一的、更轻、耐用性高5倍的部件。Colibrium Additive的Amp软件平台整合了设计、模拟和补偿工具，旨在减少生产过程中的反复试错，并提供“配方”来优化打印参数，显著提高生产效率和良品率。 EOS：智能监控与流程洞察 作为一家领先的工业3D打印设备制造商，EOS的EOSTATE Exposure OT系统展示了AI在实时质量控制中的应用。该系统利用高分辨率相机实时记录打印过程，并通过分析算法提供流程缺陷的工具箱，从而减少废品率，提高生产可靠性。 3D打印技术参考认为：欧美增材制造市场的AI应用呈现出两大特点： 一是软件巨头引领的“软件定义增材制造”， 二是产业先锋驱动的“端到端解决方案”。   顶尖海外公司并未将AI视为孤立的工具，而是将其深度整合至其核心产品和平台，构建起一个从设计到交付的端到端“智能生态系统”。 欧美领军企业增材制造 全流程中的AI应用概览 生成式设计：解放创造力 AI技术正在以惊人的速度简化从抽象创意到可打印3D模型的转换过程。以Autodesk Fusion 360为例，其内置的生成式设计功能利用算法和机器学习，能够根据用户设定的约束和目标（如材料类型、制造方法、载荷条件等），自动探索并生成数以千计的创新设计方案。这些方案通常比传统设计更具轻量化优势，能够整合多个零件为单一组件，并有效提升最终产品的性能。这种工具将设计过程从“设计师手动建模+繁琐迭代”的线性模式，转变为一个“人机协作+并行探索”的指数级模式。 更具前瞻性的应用来自生成式AI。NVIDIA的研究人员开发了LATTE3D模型，这是一种革命性的文生3D（text-to-3D）生成式AI，它能够在短短一秒内将文字提示转换为可用于虚拟环境的3D模型。这一技术将创意到设计初稿的周期缩短了一个数量级。这种“即刻成型”的能力为视频游戏开发、市场营销设计乃至机器人虚拟训练场地的构建都提供了全新的、高效的工具。这种模式的转变不仅加速了设计周期，更重要的是，它能够发现人类设计师凭直觉难以想到的创新解决方案，从而提升最终产品的性能和质量，为高附加值产品（如航空航天部件）的开发提供了新的可能性。 拓扑优化与性能增强 拓扑优化是增材制造中实现轻量化和性能最大化的关键技术，它能够设计出几何形式高度复杂、难以用传统方法制造的构件。然而，由于增材制造工艺的独特性，其构件质量（如疲劳寿命）会受到局部缺陷（如不均匀的表面粗糙度、孔隙率和微观结构）的严重影响。西门子（Siemens）等公司开发的Simcenter 3D软件通过集成机器学习算法，能够对增材制造构件的疲劳寿命进行精准分析。该工具将复杂的局部缺陷作为输入参数，预测其对最终产品性能的影响。这种方法不仅大大减少了所需的物理测试量，还能实现对安全关键型承重部件的精准性能预测，为增材制造在高要求领域的应用提供了重要的信任保障。 智能生产与自动化 AI在生产环节的核心作用是实现“流程的无缝化与自动化”，将原本离散的制造步骤连接成一个高效、可追溯的数字线程。传统的增材制造流程常常存在“数字流程链中断”的挑战，即不同供应商的软件之间缺乏互联互通，导致需要额外的手动转换步骤，这不仅降低了效率，也影响了最终质量。 为了解决这一问题，像Colibrium Additive的Amp软件和Autodesk Fusion这样的“一体化平台”应运而生。它们通过单一数据库整合设计、模拟、生产和检测数据，打破了传统的工作流孤岛。Colibrium Additive的Amp平台专为旗下设备客户设计，它整合了CAD、构建准备、模拟和检测等工具，并通过内置的工业知识和最佳实践，为工程师提供预设的“打印配方”，从而显著减少开发过程中的试错和重复性任务。 AI和自动化工具能够自动化重复性任务，显著提高生产效率，并降低人为错误的发生。以Autodesk Fusion 360为例，其AI功能内置了自动化绘图和刀具路径编程，能够将原本耗时数小时甚至数天的工作缩短至数秒。这种集成不仅加速了生产，更重要的是，它提供了端到端的数据可追溯性，这对于航空航天、医疗等需要严格认证的行业至关重要。这种“数字孪生”的理念，即物理资产的数字表征，为产品全生命周期管理奠定了基础。 此外，以Autodesk与冰岛初创公司Euler的合作为例，他们在Autodesk Fusion 360平台上将打印机传感器数据引入设计流程，利用计算机视觉模型实时检测粉床熔化过程中的飞溅、熔池变形等缺陷，并预测潜在故障，成功打通了设计与制造之间的信息流。 智能品控与预测性维护 AI在品控环节的作用已从传统的“事后检验”转向“事前预测和实时干预”，从根本上改变了质量管理的模式。在3D打印过程中，拉丝、孔洞等缺陷难以实时检测。AI驱动的计算机视觉方法能够实时分析打印过程中的视频流，构建深度卷积神经网络来发现问题。这种方法使得打印机能够在缺陷扩大前及时中断打印或进行报警，从而避免整个零件报废，显著减少了材料浪费和生产成本。 德国EOS公司的EOSTATE Exposure OT系统利用高分辨率近红外相机和分析算法，实时监测和评估工艺质量。该系统通过提供一个流程缺陷工具箱，能够减少对昂贵的下游质量保证和破坏性测试的依赖，从而降低了废品率，提高了生产可靠性。 更具创新性的应用是伊利诺伊大学（University of Illinois）的研究，他们利用AI从零件照片中识别出独特的“指纹”，甚至能追溯到制造该零件的具体机器。研究人员发现，即使在两台完全相同的机器上使用相同的材料和工艺设置，最终的零件也会带有独特的、可识别的“制造指纹” 。这项技术为供应链的透明度、质量控制和供应商验证提供了革命性的手段，为高价值部件提供了前所未有的信任保障。 此外，非计划停机是制造业的一大挑战。AI通过分析物联网（IoT）传感器数据，如振动、温度等，能够预测设备何时需要维护，从而避免昂贵的维修和停机损失。Markets and Markets的报告指出，AI驱动的预测性维护可使运营停机时间减少高达30% 。这种模式的转变，显著降低了废品率，提高了生产的可靠性和一致性，从而为增材制造在高要求行业的广泛应用扫清了关键障碍。 增材制造的价值链是一个从概念设计到最终产品交付的复杂过程。AI技术的深度融入，正在将这个链条中的每一个环节转变为一个由数据驱动、相互连接的“数字线程”，从而实现从“线性流程”向“集成化智能流程”的根本性转变。 3D打印技术参考认为： AI在增材制造中的终极价值，不仅在于其技术层面的效率提升，更在于其通过解决核心挑战（如信任、可靠性、标准化）来重塑整个行业的商业模式。未来的竞争将从单一技术竞争转向“平台+生态”的竞争。AI通过实时监控、预测性维护和“数字指纹”等技术，系统性地解决了增材制造缺乏可靠性和可重复性的关键瓶颈，从而使增材制造能够生产安全关键型部件，进入航空航天、医疗等高附加值市场。一旦信任建立，AI驱动的按需制造和分布式生产网络将成为可行的商业模式，取代传统的以量制价。企业可以从单纯的“卖设备”或“卖服务”转向提供基于数字库存和全球化生产网络的“全生命周期支持”，从而开辟新的收入增长点。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。 #增材制造#  #3D打印#

在材料科学中，轻质高刚性材料因其在航空航天、汽车制造、生物医学植入物等领域的关键作用而备受关注。传统的结构材料优化方法主要依赖于成分调整和微观结构控制，但这些方法的性能提升逐渐遇到瓶颈。因此，研究者开始探索通过设计具有不同空隙率的多孔固体材料来实现轻质高刚性的目标。 3D打印技术参考注意到，来自大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室与南洋理工大学机械航空工程学院的研究人员于近日首次系统研究了由不同晶胞设计组成的复合晶格，分析了其模量和各向异性，并使用3D打印样品进行了实验验证。 复合点阵结构的基本概念、实验与仿真 复合点阵结构是一类由两种或多种不同几何形状的单元胞体在点阵中占据不同位置而构成的复合结构。这种结构的设计思想是通过调整单元胞体的形状、尺寸、排列方式以及体积比，来调控材料的整体性能，如弹性模量、剪切模量、泊松比等。与单一胞体点阵结构相比，复合点阵结构具有更高的设计灵活性和性能可调性。 本研究使用惠普MJF工艺和PA12材料3D打印技术制备了不同拓扑结构（简单立方SC、体心立方BCC和面心立方FCC）和体积比（f_p，即板状单元胞体在复合点阵中的比例）的复合点阵结构试样，并进行了单轴循环压缩实验。 为了验证实验结果的准确性并深入探索复合点阵结构的力学性能，本研究还采用了有限元仿真方法。在仿真软件中建立了复合点阵结构的有限元模型，并赋予材料以线弹性材料属性（杨氏模量E_s=1.07 GPa，泊松比ν=0.3）。通过仿真计算，获得了不同拓扑结构和体积比下的复合点阵结构的应力-应变曲线和弹性模量等力学性能参数。 梁-板复合晶格：简单立方体b、体心立方体c和面心立方体设计的梁单元晶格（橙色）和板单元晶格（蓝色）的示意图。几何形状由单元晶格的长度l、梁的厚度tb和板的厚度tp决定。d 3×3×3复合晶格的不同设计。fp指的是基于板的单元晶格（蓝色）的比例。在单轴加载模拟下，整体应变为0.001时，获得的简单立方体e、体心立方体f和面心立方体g复合晶格的典型应力分布 复合晶格在[100]和[110]方向上的压缩下的示意图和3D打印样品 弹性模量与体积比的关系 研究发现，复合点阵结构的弹性模量与其体积比f_p密切相关。在固定相对密度ρ_r下，随着f_p的增加，复合点阵结构的弹性模量呈现先增加后减少的趋势。这一趋势反映了不同几何形状单元胞体在复合结构中的协同效应和竞争效应。具体来说，当f_p较小时，板状单元胞体对整体性能的贡献较小，复合点阵结构主要表现为梁状单元胞体的性能；随着f_p的增加，板状单元胞体的作用逐渐增强，复合点阵结构的弹性模量也随之增加；然而，当f_p过大时，过多的板状单元胞体会导致材料在受力时更易发生局部破坏，从而降低整体性能。 复合晶格比模量的数值模拟与实验测试 拓扑结构对性能的影响 除了体积比外，拓扑结构也是影响复合点阵结构力学性能的重要因素。本研究比较了SC、BCC和FCC三种不同拓扑结构的复合点阵结构在相同体积比下的力学性能。结果显示，FCC结构的复合点阵结构具有更高的弹性模量和更好的各向同性。这主要归因于FCC结构在三维空间中具有更高的对称性和更均匀的力传递路径。相比之下，SC结构的复合点阵结构在性能上表现较差，尤其是在各向同性方面存在明显不足。 立方对称格的比模量和各向异性 所设计晶格结构各向同性实验验证 END 总的来说，研究人员研究了由两种不同单胞设计构成的3×3×3复合点阵结构。这种复合点阵结构可以展现出多达4种不同的几何形态，其中2种来自单胞结构本身，而另外2种则是通过单胞排列形成的层次化超结构。在刚度优化方面，材料倾向于自我组织，以强调具有最高比模量的几何形态。在适当的相对密度和单胞排列下，层次化复合点阵可以简化为单层几何形态，从而导致比模量的急剧上升。通过使用基于等应变和等应力考虑因素的简单分析模型，可以可靠地预测复合点阵的比模量，包括比模量峰值的位置。 为了实现复合点阵的同向性，单胞必须以这样的方式排列，使得单胞的各向异性与超结构的各向异性相互补充。然而，这样的排列往往会软化整体结构。为了同时实现高比模量和同向性，研究人员引入了复合嵌套pSC-pFCC和pSC-pBCC点阵。结果表明，它们具有比广为人知的混合板SC-BCC和板SC-FCC点阵更高的比模量。通过增加FCC或BCC板状单胞与SC单胞的比例，可以进一步提高这些刚度值，使得1pSC:512pFCC复合嵌套点阵的比模量仅比理论最大值低2.1%，这是当前文献中报道的最高值。 #3D打印 #超材料 #梯度材料 #晶格结构 ##增材制造# 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，未经联系授权，谢绝转载。

3D打印技术参考注意到，加州理工学院的研究人员开发了一种新的金属3D打印技术，可以精确控制金属合金的成分和结构。他们所使用的工艺并不基于粉末输入与激光熔化，而是一种被称为水凝胶灌注的增材制造 (HIAM)技术。最新的研究成果发表在《Small》杂志上，因此具有关注价值。 经查询，这是一种微尺度打印方法，相关技术在2022年就被发表在nature正刊上面。3D打印技术参考回顾这则研究发现，该工艺首先使用SLA或DLP技术3D打印水凝胶支架，然后将该支架浸泡在液态金属盐溶液中，金属离子随之进入到水凝胶支架中。 接下来，充满金属离子的水凝胶支架将在空气中煅烧为金属氧化物，随后在N₂-H₂气氛中中进行还原，得到设计结构的金属或合金部件。在整个过程中，部件的形状得以保持，但会有60%到70%的线性收缩，同时在煅烧过程中大约会有65%到90%的质量损失。 CuNi 合金的HIAM制造过程 这项技术的显著特点是，煅烧和还原过程涉及复杂的相变和晶体生长过程。与传统的激光3D打印（LPBF和DED）不同，这项技术的微观结构演变是在固态下进行的。由于较慢的加热和冷却过程、大量的质量和体积损失以及在氧化物到金属相变过程中产生的机械应力，材料内产生了独特的微观结构特征。整个过程涉及到固态原子互扩散、烧结、晶粒生长和致密化同时进行并伴随着还原。 HIAM制造的Cu17Ni 加州理工学院材料科学、力学和医学工程系的研究人员表示：“材料的成分可以随意调整，这在传统的冶金工艺中是无法实现的。”该团队通过制造不同比例的铜镍合金证明了这种控制能力。 使用水凝胶制作的微型金属结构 研究人员开展了合金成分对HIAM产生的金属合金显微结构和机械响应的影响研究。通过在整个打印部件上进行纳米压痕来广泛表征其机械行为，包括双晶和晶界在微尺度上的影响。还利用电子背散射衍射和透射电子显微镜技术来研究HIAM合金由于其复杂的热历史和相变而产生的特定微观结构特征。为了直接探测由于晶格或纳米尺度缺陷引起的强化机制，而不受界面和宏观尺度特征的贡献，使用聚焦离子束（FIB）来铣削微尺度圆柱形微柱，并进行原位单轴纳米力学测试。在多个长度尺度上研究了HIAM合金的工艺-结构-性能关系。 与其他方法相比，HIAM工艺能够形成更均匀的晶体结构。该技术还会在合金中留下微小的氧化物夹杂物，从而提高合金的强度。由于金属在此过程中形成的方式复杂，发现纳米级结构富含金属-氧化物界面，这有助于提高合金的硬度。研究表明，合金强度取决于晶粒尺寸和成分，这挑战了先前关于金属强度因素的假设。 HIAM开发铜晶格的过程 END 在当前应用最普及的激光粉末床熔融和定向能量沉积金属3D打印过程中，会涉及很高的温度梯度、热循环以及不同原材料的冶金状态，这些条件可能导致未熔合或热开裂等结构缺陷。不过采用合适的工艺参数，3D打印的显微结构缺陷反而可以增强材料性能。 而基于水凝胶灌注的3D打印（HIAM）在动力学控制方面，既与激光熔化技术不同，也与粘结剂喷射或粉末挤出技术不同，这是因为HIAM把材料的形成（固态）和零件的几何形状定义分开了，这种通过煅烧和还原制造出金属零件的方法，在微观结构控制上更有优势。 这项技术使开发设计新一代高强韧金属材料更加容易，该研究得到了美国能源部基础能源科学项目和美国国家科学基金会研究生奖学金的支持。#3d打印##增材制造# 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

在增材制造领域，如何提升制备零件的性能与致密性一直是困扰研究人员的一大问题。近日，来自美国西北大学的团队采用同步辐射和近红外成像技术探究了在氮气和氩气氛围中对激光粉末床熔融（LPBF）工艺的影响，并发现虽然氦气对零件冷却几乎没有影响，但它可以通过降低有效能量吸收来抑制不稳定的匙孔，从而减少匙孔孔隙的产生并在某些加工条件下减小孔隙尺寸。这些结果为在激光增材制造中战略性使用环境气体以生产质量更好的零件提供了指导。 不同气氛下匙孔的动力学探究 研究团队探究了在Ti-6Al-4V基板激光熔融过程中，使用不同环境气体对匙孔动力学的影响，在功率-速度（P-V）图像下发现，使用氦气环境可以将匙孔孔隙边界(从蓝色到橙色虚线曲线)向左移动，从而扩大了稳定匙孔的区域。在确定的激光功率为200W的情况下，不同扫描速度条件下的小波时频图显示，使用氦气保护可以抑制匙孔的不稳定振荡。 P-V图像 不同扫描速度条件下的小波时频图 不同气氛下匙孔的形成与尺寸影响 研究团队在使用Al6061的粉末下，设置层厚为100µm，并尝试了多种激光扫描速度，发现在扫描速度在500mm/s时，使用氦气保护可以明显减小匙孔和熔池尺寸，有助于提高零件的致密度。 不同扫描速度下氩气和氦气的熔池形貌（红色部分）与匙孔大小 至于为什么氦气氛围中的匙孔深度较小，研究人员认为，为了达到相同的匙孔深度或前壁角，在氦气环境中，需要向系统输入更多的能量。这意味着在相同的能量密度输入下，氦气氛围会使得能量损失更多，因此最终沉积在熔池匙孔的能量更小，从而导致形成的匙孔更小更浅。 不同气氛对零件冷却速度的影响 研究人员利用近红外成像技术（NIR）对熔池进行了监测，如下图所示，他们发现无论是氦气还是氩气，都不会对金属的熔点产生显著影响（曲线的转折平台即为熔点对应位置），金属熔点在气体进入前后变化非常小。 研究人员利用NIR监测熔点 此外，他们将激光进行关闭后对熔池也进行了监测，发现即使是在不同的气氛环境下，金属的冷却速度保持一致，证明金属的冷却速度受到气体氛围的影响不大，这说明在进行零件加工时，采用氩气或者氦气并不会造成因冷却速度改变而影响精度的事故。 激光关闭后金属在氩气和氦气中的冷却速度变化曲线图 不同气氛下对粉末吸入和熔池形态的影响 从机理层面来讲，研究人员认为： 1. 氦气由于密度较小，产生的蒸汽喷流速度更快，导致粉末吸入更强烈；而氩气由于密度较大，蒸汽喷流速度较慢，粉末吸入较弱。 2. 尽管总熔池深度在两种气体环境下相似，但氦气和氩气对熔池深度和高度的影响是不同的。氦气由于更强的粉末吸入，导致熔池高度更大。但同时氦气的蒸汽速度更快，导致能量耗散更大，有效能量沉积更小，从而使熔池深度更浅。 总之，尽管两种气体环境下总熔池深度相似，但它们对熔池深度和高度的影响是不同的，机理也有所不同。 尽管氦气成本较为高昂，在工业生产中并不是最优选择，但是作为基础研究，采用密度几乎比常用的惰性气体低一个数量级的氦气可以为以后LPBF大规模制造高质量高致密度的工业零件提出指导和参考依据。 虽然氦气在增材领域的重要性在这篇文章中被重点探讨，但并不意味着氩气一无是处。首先，在钛合金等粉末制备过程中，需要使用高纯度氩气雾化粉末，以此确保产品的低氧、低氮含量；其次，在3D打印过程中，氩气起到保护熔融过程防止氧化的作用；在间接金属3D打印的后烧结以及打印后的热处理阶段，需要氩气气氛保护。在成本控制方面，氩气已经可以做到回收再利用，例如3D打印技术参考的一篇文章介绍了陕西迪凯机电科技有限公司研发的智能化撬装式氩气回收装备，从而实现企业的降本增效。 氮通过溶解到金属基体中并细化晶粒结构来提高强度 LPBF中惰性气体的重要性不言而喻，有时他们除了起到防止氧化的作用之外，还有可能进入到金属的晶格间隙中达到固溶强化的目的，进而提升材料的力学性能。例如，南方科技大学的研究者以纯Ti为原料，N2为气态活性成分，通过精确控制Ar-N2复合气氛的成分配比和打印参数，成功实现了纯Ti的大幅度强韧化，通过设置合理的打印参数，可以在较大的工艺窗口内形成缺陷少、成分均匀的Ti-N间隙固溶体，进而人为调节气氛以强化纯Ti的强度、塑性、硬度等性能，这也为后续对3D打印气氛的研究提供了新的思路。#3D打印##增材制造# 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

3D打印技术参考注意到，来自北京航空航天大学、常熟理工学院、香港理工大学、西安电子科技大学的联合团队近日在体积3D打印领域取得重大研究进展。他们提出了一种新的投影策略，使体积3D打印的速度提高了十倍！ SVIP-VAM系统：（a）稀疏投影集，其中相邻辐照视图之间的间隔明显大于 1°。（b）打印系统，由制造和监控组件组成 体积3D打印(VAM)通过一次性固化结构，实现了更快且无需支撑的打印过程。然而，传统的VAM需要与树脂槽旋转同步进行数百甚至数千次的光投影，导致单次投影效率低下；此外，打印前生成投影需要的大量计算时间。这些步骤显著增加了整体打印时间，并限制了该技术的应用范围。 研究团队开发了一种名为稀疏视图辐照加工体积增材制造（SVIP-VAM）的方法，将所需的投影数量从一千多个减少到仅需15个即可实现高质量制造，对于某些更简单的几何结构，甚至只需8个投影也可实现高质量制造。该方法将单投影效率提高了60多倍，并将投影集计算时间减少了近10倍。这些改进将推动体积3D打印技术的发展，促进其在快速制造领域的更广泛应用，包括组织工程、医疗植入物和航空航天制造。 稀疏视图投影重建 3D打印技术参考查询到，CT稀疏视图技术是一种通过减少投影数据来降低X射线辐射剂量的医学成像技术。在传统CT扫描中，投影数据通常从1000到2000个X射线源位置均匀分布采集，而稀疏视图CT将投影数据数量减少到小于100个。该技术在减少患者辐射剂量、缩短扫描时间等方面具有显著优势。然后通过优化的重建算法（如压缩感知和深度学习）来实现高质量的图像重建。 该研究的作者团队之一来自北航生物与医学工程学院，受CT中稀疏视图采样的启发，联想到体积3D打印也可以类似地采用这种方法来减少投影数。体积3D打印结构仅包含空间位置信息，与CT扫描中的灰度信息相比，其信息量要低的多。在制造过程中，最关键的一步是确定结构在打印空间中的轮廓位置。相比于整个结构所有点的位置信息，轮廓上的点数要少得多。 全圆和半圆打印 这项突破的关键在于一种名为奇偶（OE）辐照的全新投影策略。传统方法采用等间距投影，通常会收集重叠信息。相比之下，新方法会调整角度减少重复，使每个投影更有意义。模拟结果表明，这不仅提高了打印精度，还提高了流程效率，尤其是在使用较少投影的情况下。 为了测试该系统，研究团队打印了各种形状。立方体仅用四个投影打印，而圆柱体和球体则需要八个。更精细的模型，包括一个名为“思想者”的人形，则用12或15个投影完成，与用360度投影打印的模型非常相似。使用标准图像比较工具对结果进行评估，在所有情况下，使用15个投影的打印件在结构相似度和图像质量方面的得分均超过0.9。 奇偶辐照法 除了减少投影数量外，该方法还大幅缩短了计算时间。生成1440个投影所需的光图案耗时超过一小时。而使用SVIP-VAM，仅使用15个投影完成相同过程仅需约七分钟，速度提升近10倍。每个投影的效率也提高了60多倍。对于更简单的打印件，效率提升甚至更高，最高可达125倍。研究人员构建了一个定制装置来进行实验。包括一个405纳米LED光源、一个数字微镜装置、一组透镜和一个悬浮在折射率匹配液体中的树脂槽。一台摄像头实时监控打印过程，并测试了两种不同类型的树脂，以验证系统的灵活性。 SVIP-VAM 基本几何结构的打印 打印完成后，将打印件放入异丙醇中，用超声波清洗，然后在紫光下固化。最终打印件展现出良好的结构完整性和精细的细节。其中，花瓶盖模型以其精确度脱颖而出，壁厚薄至130微米。 研究证实，SVIP-VAM在不影响质量的情况下减少了体积3D打印中的光投影次数和计算时间，使其成为组织工程、医疗植入物和航空航天制造应用的有力候选技术。该研究以Sparse-view irradiation processing volumetric additive manufacturing为题发表在《国际极限制造杂志》上。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

3D打印技术参考注意到，来自瑞士洛桑联邦理工学院机械工程学院的中国学者管清华等人，近日在Science Advances上以封面文章发表了“”的研究。 该团队制造了一头受肌肉骨骼启发的肌腱驱动机器人大象，其关节与可编程弯曲轮廓相结合，象鼻结构柔软连续。需要指出的是，他们没有使用不同材料来制造软、硬部件，而是开发出了一种晶格结构生成技术，其支持超过一百万种离散配置和无限几何变化，仅使用单一材料制造的不同晶格分布，即可使材料在不同的区域呈现柔软、坚硬的不同状态。3D打印技术参考注意到，该方案为设计轻量级、适应性强的机器人提供了可扩展的解决方案。 真实骨骼肌肉结构为人形机器人开发提供思路 软组织与刚性结构（一些是被动的，另一些是功能性的）的整合在能量、精度和运动范围方面提供了优势，从而可以实现各种复杂的行为。例如，猎豹有弹性的肌腱，可以与坚硬的骨骼一起储存和释放能量，实现爆发性的加速。人手中肌肉、肌腱和韧带的排列和相互作用使精细运动技能成为可能，而蛇的灵活脊柱则使运动更加灵活。这些对于机器人来说是令人羡慕的特性，并启发了机器人肌肉骨骼下肢、上半身甚至人形机器人的发展。 宇树科技机器人 多材料3D打印在机器人结构开发方面的限制 3D打印已成为制造软刚肌肉骨骼机器人的关键制造技术。这种多材料增材制造技术可以形成具有空间变化材料特性的复杂三维形状，并在驱动下表现出多模态变形。然而，动物肌肉骨骼结构的复杂性和多样性是显而易见的，存在许多不同的关节排列，甚至完全肌肉化的器官（如象鼻）。因此，我们需要能够模仿这种广泛的潜在生理结构的设计方法和3D打印技术。 多材料3D打印是实现肌肉骨骼软刚系统结构单阶段制造的关键技术。例如，通过硬骨和软韧带两种材料可以制造骨架手、视觉控制打印和多材料多喷嘴3D打印。 虽然多材料3D打印本质上可以实现材料或不同特性的组合，但这种方法在可实现的肌肉骨骼结构的复杂性和多样性方面也受到一定限制。首先，它将结构不同部件的刚度范围限制在一个离散的或通常很小的范围内，限制了复制自然界中连续变化的广泛刚度的能力。其次，材料的各向异性很大程度上是由其成分或3D打印技术决定的，这使得模拟肌肉骨骼系统中看到的底层各向异性和方向性变得具有挑战性。 可编程晶格超材料的挑战 具有可编程体积行为的晶格超材料的开发使得能够从单一基础材料中获得更连续和更广泛的机械性能。晶格结构通常使用重复的晶胞形成，例如体心立方、开尔文或八面体。虽然这些结构提供了增强的机械性能，但它们对重复几何形状的依赖限制了可实现的刚度和各向异性的范围。 最近的努力引入了更复杂的几何形状，例如拓扑调节或厚度调制，以产生梯度特性 。然而，这些方法主要关注各向同性、厚度变化或有限范围的结构变体，限制了它们在设计高度可调的机械行为中的适用性。此外，由软材料开发的晶格结构在大变形过程中表现出复杂的力学行为，这是由于材料在大变形过程中的非线性（例如，超弹性和梁屈曲）使得这些结构的设计和优化具有挑战性。 越传统晶格结构的设计方法，刚度和各向异性范围显著扩大 这项工作展示了改变晶格结构的几何形状以实现一系列结构特性的潜力，例如可编程变形、刚度、泊松比和各向同性，刚度范围和编程其各向异性的能力目前受到可创建的不同几何形状范围的限制。 研究人员提出了一种使用单一材料设计和制造可编程软硬晶格结构的方法。该方法的核心是拓扑调控 (TR)，它通过引入广义晶格混合方法扩展了晶格单元的设计空间。这使得能够创建无限多种新的晶格几何形状，其刚度和各向异性属性的范围显著扩大，超越了传统晶格设计的约束。 利用拓扑调控，研究人员可以创建具有更多样化力学行为的晶格结构，从高度柔性到刚性，从而能够更精细地控制材料属性。在此基础上，将叠加编程 (SP) 与拓扑调控相结合，从而能够在毫米级上连续或离散地改变晶格刚度、各向异性和连通性的空间。拓扑混合和叠加分布控制着晶格的空间属性，并允许结构在不同力学状态之间进行渐进或突然的转变。这使得不同的机械状态能够融合，从而创建柔软的连续身体结构和机械特性之间的离散过渡，可用于设计更刚性的关节结构。 为了利用这些新的晶格结构和融合方法，研究人员引入了一个运动行为编程的计算框架，可用于晶格结构的连续调节和离散分布。通过优化拓扑索引场和晶格单元叠加，可以将运动行为直接编码到结构设计中。该框架允许对变形轮廓、承重能力和关节行为进行结构编程，从而利用结构实现智能行为。 为了展示这种方法，研究人员制造了一个受肌肉骨骼启发的大象机器人，它集成了用单一材料打印的软硬部件。软硬结构组成肌肉骨骼机器人系统，其中刚性结构充当承重骨架，而软结构和肌腱用作肌肉来驱动各种运动。柔软而肌肉发达的躯干表现出扭转、弯曲和螺旋运动，而刚性的骨骼关节则复制了大象臀部、膝盖和足部关节的刚度和承重特性。这些结果凸显了所开发的结构编程框架如何能够综合复杂的肌肉骨骼特性和行为，并在统一的材料系统中连接软性和刚性力学。 END 总的来说，这项研究开发出了能够优化晶格结构来实现所需运动行为的工具。基于体心立方和XCube单元就生成了100多万种立方体，可以引入更多类型的晶格结构来获得更有利的特性。与蜂窝和其他晶格结构类似，强度重量比可以非常高，从而可以实现轻型、高效和低惯性的机器人开发。开放式晶格结构也非常适合在流体中使用，因为它在提供较低阻力的同时对流体呈惰性。最后，使用开放式晶格可以将其他材料、传感器和肌腱纳入结构中，从而实现进一步的智能应用。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

3D打印技术参考注意到，上海科技大学物质学院冯继成研究员课题组近日在半导体器件制造领域取得重要研究进展。其开发出了一种3D纳米打印工艺，可以一次性的在晶圆尺度上开发可靠的多级和多尺度金属3D互连结构，为未来集成电路内部及异构芯片间的高速互联需求提供了技术储备。相关研究成果被国际权威期刊ACS Nano以封面形式发表。 研究指出，随着大数据存储、大数据分析、人工智能、智慧城市、智能工业等发展，数据处理量呈现出指数级增长，需要更复杂且密集集成的集成电路（IC）和异构IC。研究人员正在设计新的设备结构，来最大化现有处理器架构的性能。为了处理、传输和存储大量数据，半导体器件必须进一步微型化，以便将更多组件放入集成电路封装中。这些集成电路包含数十亿个晶体管和许多其他组件，必须使用超薄“导线”进行互连。 芯片中的互联结构 然而，当前的互连技术面临很多挑战，尤其是在纳米尺度下，传统的铜互连材料的电阻率增加、可靠性下降，导致所谓的“RC瓶颈”问题。此外，传统的光刻和蚀刻工艺在制造纳米级3D互连时存在局限性，且成本较高。而3D纳米打印技术作为一种新兴的制造方法，具有高精度、高通量、材料选择灵活和成本低等优势，展现出巨大潜力。 上海科技大学相关资料提到，冯继成研究员团队开发出了一种气溶胶纳米制造系统，结合纳米技术，可创建新材料体系。该课题组主要通过创制和打印超构材料及微纳器件来开发物质科学普适系统，满足我国对于关键核心技术及其产业化的需求。 上海科大气溶胶纳米技术 在本研究中，研究人员探索了铱（Ir）、钌（Ru）和金（Au）三种材料，他们在纳米尺度下具有更低的电阻率和更高的热稳定性。3D打印技术参考注意到，虽然这三种金属成本较高，但与处理Cu互连的传统工艺相比，本研究中的3D纳米打印技术只使用了少量的金属（0.0001%）。 具体地说，所使用的的纳米颗粒的平均直径约为4.42 ± 0.06纳米，他们是分散的、非聚集颗粒，在打印过程中纳米颗粒被氮气（N₂）气流携带进入打印区域。氮气的流速被精确控制，确保纳米颗粒能够均匀分布在整个打印区域。然后，通过精确控制脉冲电场的开关，实现纳米颗粒的均匀分布和沉积。在电场ON相，带电的纳米颗粒被引导沉积形成互连结构；而在OFF相，纳米颗粒则随气流均匀分布在整个晶圆表面。这种独特的打印方式不仅能够实现高精度的纳米级互连，还能在单次打印周期内制造出大量互连结构，显著提高生产效率。 3D打印技术参考了解到，使用这项工艺，在1小时内就完成了晶圆级尺度上的大面积互连结构制造。研究人员还成功制备了由135个阵列周期性排布的27万个互连结构，每个阵列的面积为40μm×10μm，这些阵列分布在2英寸的晶圆上面，其可扩展性比之前所能达到的效果高四个数量级。 此外，这项研究报道的3D纳米打印工艺与现有的集成电路制造工艺兼容。与传统的局部蚀刻绝缘体形成金属互连通孔的方法不同，该研究实现了一种简单且成本效益高的新互连制造技术。使用带电纳米粒子制造3D互连的静电场的实施对于器件小型化非常有效，因为功耗低，对带电纳米粒子的放置没有几何限制。脉冲电场可以被调制以获得广泛的操作和材料参数，用于工艺可扩展性、材料开发和几何控制。 研究原文：Wafer-scale nanoprinting of 3D interconnects beyond Cu 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

3D打印技术参考注意到，西北工业大学联合新加坡南洋理工大学近日在抗电磁干扰屏蔽材料的结构精度和性能可调方面取得进展。研究团队采用3D打印技术制备的气凝胶材料表现出可逆的红外隐形和动态可切换的热性能以及抗电磁干扰能力。这项工作为恶劣环境保护、智能热隐形和下一代航空航天与通信技术的自适应屏蔽提供了有前途的应用。 应用背景 如果一种材料能够同时屏蔽电磁波和红外辐射，从而提供全面的隐身能力，那么在航空航天、无人机、船舶等领域将具有很高的战略意义。 首先，红外隐身目前是通过降低目标表面的红外发射率或调节目标的表面温度来实现的，例如加入低发射率涂层和使用气凝胶绝缘材料。然而，单一的调节方法无法满足高温目标长期红外隐身的要求，因此两种方法的结合具有重要意义。 其次，在电磁屏蔽方面，聚合物复合材料因重量轻、耐腐蚀和易于加工正逐渐取代传统的金属材质。虽然聚合物电磁屏蔽复合材料的开发取得了重大进展，但实际上仍存在许多挑战——主要是如何实现电磁屏蔽材料的结构设计可控和性能灵活可调，这两者是确保电磁屏蔽材料广泛适用性的关键。 3D打印技术相比与传统制造方法，具有效率高、易于定制、方便制造复杂结构等的优点。其中，直接墨写（DIW）3D打印技术是一种可行的技术手段，该技术非常适合配制屏蔽材料的微观结构和成分，来实现最佳性能。西工大此次的研究成果，便是借助DIW 3D打印技术制造出的气凝胶材料兼具电磁屏蔽和红外隐身效果。 3D打印制备材料梯度蜂窝结构 研究人员确定了构建气凝胶和实现电磁屏蔽的材料组分以及结构，配制墨水后采用DIW技术进行3D打印。 具体的说，研究人员调配了两种“墨水”——AgNW/CCMC（银纳米线/羧甲基纤维素钠）和Ti₃C₂Tₓ/Fe₃O₄/CCMC（MXene/四氧化三铁/羧甲基纤维素钠），并控制不同的打印参数，将它们层层堆叠打印成规整的蜂窝结构凝胶（上下层材料成分不同）。随后，经过真空冷冻干燥，获得气凝胶。研究人员随之测试了气凝胶的电磁屏蔽性能、红外隐身性能。 电磁屏蔽与红外隐身性能测试 在电磁屏蔽方面，气凝胶在35%的打印填充密度、40wt%的Ti3C2Tx含量和60%的压缩应变下，实现了80dB的最优屏蔽效果。通过改变打印填充密度和Ti3C2Tx含量，可以调节气凝胶的屏蔽性能，显示出良好的可调节性。压缩应变的增加可以进一步提高屏蔽效果，这主要是由于压缩后材料内部的导电/磁性通路更加密集。 在红外隐身方面，气凝胶的上层（Ti3C2Tx/Fe3O4/CCMC）具有较低的红外发射率（约49%），显著降低了红外辐射，增强了红外隐身性能。研究人员通过将制备出的气凝胶覆盖放置在95℃高温台上的飞机模型，进一步验证了气凝胶的红外隐形特性。最初，气凝胶在飞机模型上的表面温度为35.1°C。持续加热10分钟后，气凝胶的表面温度略有上升，分别为35.5和35.6℃，温度上升幅度很小。气凝胶的表面辐射颜色仍为蓝色，与环境温度接近，表现出良好的红外隐身效果。 隔热-导热可转换，热管理能力稳定出色 气凝胶材料具有可逆的热管理功能，即在在炎热潮湿的环境中，它可以起到导热效果；而在干燥寒冷的环境中，却能有效减少热量损失。这对于跨工作环境的应用，如大型船舶发动机、电池等具有重要应用价值。 研究人员进一步验证了3D打印的气凝胶材料的导热/隔热能力。在干燥环境中，所开发的气凝胶的导热系数低至0.08W/(m·K)，表现出优异的隔热性能。在潮湿环境中，其导热系数值高达0.67 W/(m·K)，增量为8.4 倍，表明其具有良好的导热性。这项测试证明了采用3D打印技术制造的气凝胶具有环境响应性。在循环期间，两个环境中稳定的导热系数也表现出出色的稳定性。 为了进一步验证，研究人员将气凝胶放置在75℃的热台上，使用红外热成像仪记录其表面温度变化。结果显示，在干燥环境中，气凝胶的表面温度在100秒内从37°C微升至38°C。然而，在潮湿的环境中，气凝胶的表面温度能在100秒内从37摄氏度提升到49摄氏度，这说明气凝胶具有非常好的导热性，同时也体现了较好的可逆热管理性能。 总的来说，研究人员制备的蜂窝结构（Ti₃C₂Tx/Fe₃O₄/CCMC）-（AgNW/CCMC）气凝胶，在多条件下表现出较高的电磁屏蔽性能，且可逆的热管理功能使其具有出色的红外#隐身性能。这一技术可在海洋、航空航天以及隐形技术中具有重要应用潜力。 文章参考：Direct-Ink-Writing Printed Aerogels with Dynamically Reversible Thermal Management and Tunable Electromagnetic Interference Shielding 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

截至2025年上半年，发表于Science、Nature正刊与3D打印技术相关的研究为8篇，有中国高校或中国学者发表的研究多达6篇。分别聚焦金属3D打印工艺1篇、可循环聚合物3D打印材料2篇、先进3D打印结构2篇以及先进应用3篇。本期，3D打印技术参考带大家回顾这些突破性进展。 　1. 聚焦先进结构，中国学者一作 2025年3D打印技术领域第1篇Science文章于1月17日发表。来自加州理工大学的博士后、中国学者周文杰，发表了一篇题为“3D polycatenated architected materials”的文章。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr9713 该研究登上档期封面 该研究介绍了一种新型的架构材料——3D多联结构材料（PAMs），它在刺激响应、能量吸收和变形方面超越了传统架构材料，在航空航天、生物医疗和机器人领域具有潜在应用价值。研究团队实现了对这种结构的精确设计，并使用一种脆性丙烯酸聚合物3D打印制造了N×N×N阵列的3D多联结构。通过3D打印，研究者能够精确控制PAMs的几何形状和拓扑结构，从而研究其在不同加载条件下的力学响应。这项研究为创造具有前所未有的力学性能和响应控制的架构材料奠定了基础。 2. 聚焦先进工艺，中国学者一作 2025年3D打印技术领域第2篇Science文章于2月20日发表。来自伦敦大学学院的中国学者XIANQIANG FAN（2016-2019年就读于清华大学）发表了题为“Magnetic modulation of keyhole instability during laser welding and additive manufacturing”的文章。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado8554 熔池随磁场流动和无磁场流动 研究聚焦在激光粉末床熔融（LPBF）过程中，应用磁场减轻钥匙孔孔隙度的问题。通过高速同步辐射X射线成像技术，结合横向磁场实验，揭示了匙孔不稳定性的产生机制，并证明磁场可通过热电磁流体动力学效应调控熔池流动，有效抑制气孔形成。该研究不仅为激光焊接和LPBF技术中匙孔不稳定性问题提供了新的解决方案，也为未来制造技术的发展提供了重要的理论支持。通过磁场控制匙孔动态的方法，有望在不改变材料成分的前提下，显著提高制造零件的质量和性能。 3. 聚焦先进应用，中国学者一作 2025年3D打印技术领域第3篇增材Science文章于2月20日发表。来自奥地利科学技术研究所的中国学者Shengduo Xu博士，以第一作者发表了题为“Interfacial bonding enhances thermoelectric cooling in 3D-printed materials”的文章。研究人员通过挤出式3D打印技术，结合界面键合优化策略，成功制备出一种高性能热电材料，并组装出能够在空气中实现制冷温差达50°C的制冷器件。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads0426 合成工艺和性能 新闻评论指出，此突破不仅显著降低了热电材料的生产成本，使之达到了商业级性能水准，而且极大程度地削减了材料与能源的损耗，并有效缩短了生产周期。这项研究为电子产品及可穿戴设备中的多样化冷却需求提供了极具扩展性的解决方案，同时，也为烧伤护理及废弃能量回收策略等前沿医疗领域开辟了新的道路。凭借所展现出的商业级卓越性能，这项研究成果有望超越学术范畴，展现出深远的实际应用价值，进而吸引那些致力于技术创新与应用的行业伙伴的广泛关注与兴趣。 4. 聚焦先进材料，中国学者团队 2025年3D打印技术领域第四篇Science文章于4月10日发表。来自浙江大学的谢涛教授和郑宁教授团队发表了题为“Circular 3D printing of high-performance photopolymers through dissociative network design”的文章。同期，国际学者在Science杂志进行了透视评论。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads3880 硫醇与芳香醛的可逆光点击化学反应 传统光固化3D打印依赖于丙烯酸酯类单体的自由基连锁聚合，所获得的聚合物网络无法解聚，给企业生产和环境带来了巨大负担。这项研究的重要突破在于，研究人员通过特殊的光聚合物网络设计方法，实现了高性能聚合物的循环3D打印。这项技术不仅能够制造出具有高机械性能的3D打印产品，同时能够解决传统3D打印聚合物难回收、无法循环使用，进而造成大量浪费以及污染的问题。 5. 聚焦先进应用，中国学者通讯 2025年3D打印技术领域第5篇Science文章于5月8日发表。来自加州理工学院的研究团队发表了题为“Imaging-guided deep tissue in vivo sound printing”的文章。该文章的通讯作者高伟教授，本科就读华中科技大学，硕士毕业于清华大学，现为加州理工学院医学工程教授。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt0293 体内3D打印平台原理 这项研究的重要突破在于，其推出了一个体内3D打印平台，该平台可在实时成像的引导下，使用聚焦超声对活性组织深处的特定位置3D打印生物材料或聚合物。这是一种有效的高精度、可控体内3D打印方法，不仅速度快，而且打印材料具有生物相容性，取得了可观的治疗效果。这项工作为组织再生、靶向药物递送、生物电子学和非侵入性治疗开辟了方向。 6. 聚焦先进应用，华裔学者评论 2025年3D打印技术领域第6篇Science文章于6月12日发表。来自斯坦福大学的研究团队发表了题为“Rapid model- guided design of organ- scale…

3D打印技术参考注意到，最新一期的Nature于6月25日更新，在麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室发表的关于“利用深度神经网络控制机器人方法”一文中，3D打印发挥了重要作用。在多位并列第一作者中，具有中国语义名字有多位，信息查询显示华人学者居多。 这项研究主要属于机器人控制和人工智能领域，与3D打印技术有显著的交叉和应用，特别是在制造复杂机器人结构方面。需要明确的是，这项研究的机器人并非是由关节、刚性连杆组成的传统机器人，而是由多种功能性材料组成的仿生机器人，它并不采用传统电机驱动，而是采用气动和类似肌肉的执行器进行驱动。 研究的核心内容是介绍了一种利用深度神经网络控制机器人的方法，能够只通过单个摄像头实现对机器人的控制，而不需要对机器人的材料、驱动或传感器做出假设，并且可以通过观察随机命令的执行来自我训练，也不需要专家干预。 在这项研究中，3D打印被用于制造机器人的混合软-刚性气动手以及手动剪切拉胀执行器。其中，前者使用树脂喷射光固化3D打印成一体结构，结合了柔性手指和刚性核心，由15个气动通道控制。这种复杂的结构很难用传统制造方法实现。 MIT在机器人领域具有非常高的知名度，尤其借助3D打印技术取得了众多研究进展。研究提到，3D打印等现代制造技术能够制造出结合了软性、顺从和刚性材料的部件，这种多材料的组合可以使机器人系统不需要使用电机驱动，甚至不需要人工组装，可借助磁力、热、气动等方式实现对机器人的控制，表现出比传统机器人系统更好的性能。因此可以看出，3D打印技术的使用显著降低了实现机器人自动化的成本和门槛。 MIT开发的4D打印机器人 总的来说，这项研究提出了一种基于视觉的深度学习方法，该方法无需对机器人的材料、驱动或嵌入式传感器进行任何假设，仅凭视觉即可学习控制机器人。该框架适用于各种具有挑战性的机器人平台，从传统的刚性系统到软硬混合、3D打印、柔性和低成本的教育机器人，仅凭视觉即可成功估算其三维结构，无需专家干预即可发现其运动结构，并使用单个RGB摄像头高精度地执行所需的运动轨迹。 研究系统实现了对3D打印柔性系统的建模和控制，无需任何人工建模，即使其动态特性发生了显著变化，也能够取代耗时一个月的专家建模过程。3D打印为制造如此复杂结构的仿生结构发挥了重要作用，且300美元的制造成本对这项Nature的研究级别而言可谓极低。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。