據《自然》雜志的*新報道，美國圣母大學科學家發明了一種新型3D打印方法——高通量組合打印，能夠控制材料的3D結構和局部成分，打印出柔韌程度呈梯度變化的材料，有望成為新材料發現和制造領域的“游戲規則改變者”。

3D打印的“神來之筆”

所謂3D打印，是一種基于數字模型文件的技術，它使用粉末金屬或塑料等粘合材料，通過逐層打印來構造物體。除了打印各種形態復雜的物體之外，3D打印還有一項獨特的技能：打印新材料。

3D打印技術可以使用各種新型材料進行打印，包括復合材料、生物材料、金屬合金等。這種材料的多樣性推動了創新，可以為制造業、醫療領域、建筑業等提供更好的解決方案。同時，3D打印允許按照個體需求和設計要求進行定制化生產，這可以讓新材料打印的產品能夠根據特定要求進行個性化定制，提供更好的適應性和功能性。而且，通過使用新材料進行快速原型制作和迭代設計，可以更快地將產品推向市場，從而提高競爭力。*重要的是，新材料的引入為創造性應用提供了可能性。3D打印技術結合新材料的特性，可以實現復雜結構、輕量化設計、微型化等創新應用，推動科學研究和工程領域的發展。

伴隨著新材料市場的快速發展，3D打印將可以滿足更多不同行業的需求，以迎來更廣闊的機遇和增長。尤其，隨著3D打印技術的應用領域不斷擴大，對功能性和高性能材料的需求也在增長。而隨著技術的進一步成熟和成本的下降，在現如今主要應用的制造業、醫療和航空航天等領域之外，還將涌現更多行業的應用，如建筑業、電子制造、能源等，為這些領域帶來創新和效益提升。

3D打印改變新材料游戲規則

圣母大學研究團隊研發創造的新型3D打印方法——高通量組合打印（HTCP）能以傳統制造無法比擬的方式生產材料。

據介紹，傳統方式研發一種新材料通常需要10-20年時間，而如今的新型3D打印技術則可以將這一時間縮短至不到幾個月。這將更好地滿足清潔能源和環境可持續性及電子和生物醫學設備的快速發展對新材料的需求。

研究團隊指出，在新工藝中，多種霧化納米材料“油墨”會在一個打印噴嘴中混合，且在打印過程中，“油墨”中各種材料的比例也會動態改變。因此，HTCP能控制打印材料的3D結構和局部成分，并以微尺度空間分辨率生產柔韌程度逐漸變化的梯度材料。而且，它生成的組合材料具有“庫”的功能，每個庫包含數千種獨特的成分，因此可顯著加速新材料的研制。

在未來的研發過程中，研究團隊計劃將機器學習和人工智能策略應用于HTCP，提供更豐富的數據，以加速更多新材料的研發。