约翰霍普金斯大学的土木和系统工程师已经将3D打印机长期存在的问题转变为多功能功能：该团队开发了一种新的打印技术，解决了3D打印过程中产生的层之间的基本弱点。这项工作发表在《先进材料》杂志上，有可能定制3d打印对象的行为。

　　“在3D打印中，界面因制造漏洞而臭名昭著，”怀廷工程学院土木与系统工程系助理教授约亨·穆勒说。“印刷材料要么粘得太多，要么粘得太少，导致结构薄弱。这类似于意大利面煮熟后粘在一起的方式，但很容易分开。这就产生了限制3d打印产品功能的缺陷。”

　　关键的外卖

　　这项新技术提供了前所未有的功能部分公司控制在3D打印

　　超越创造除了打印之外，VI3DP还为3d打印对象开辟了一系列新的应用

　　为了解决这个问题，团队成员开发了一种新的打印技术，使他们能够精确控制体素之间的界面，像素的三维对应体，以及它们的功能，包括粘附性等特性-不同层或材料粘在一起的程度。

　　该技术被称为体素界面3D打印（VI3DP），该技术使用的打印头配备一个标准喷嘴，四周环绕着四个额外的喷嘴。当标准喷嘴沉积材料时，这些额外的喷嘴在顶部添加了不同材料的薄膜。这使得每个3D打印线之间的接口可以在单材料和多材料打印中进行控制和定制，从而消除了对多个打印头和对象中不必要的间隙或特征的需要。

　　除了创建更强的打印，VI3DP还为3d打印对象开辟了一系列新的应用。在这项研究中，该团队展示了他们如何将光学、机械和电学特性集成到界面中——所有这些都是在一次打印中完成的，而且不会增加重量、时间或成本。

　　视频来源：约翰霍普金斯大学怀廷工程学院

　　博士候选人Daniel Ames表示：“使用一些3D打印工艺，包括材料挤压和材料喷射，已经可以增加机械、光学或电学特性，但这些工艺要求将这些特性添加到整个体素中，而不是围绕体素的薄界面，这大大降低了吞吐量和分辨率。我们的方法使这些特性在体素尺寸的一小部分上可行，扩大了软材料的应用范围和类型。”

　　研究人员表示，通过嵌入具有物理特性的界面，这项新技术为3D打印提供了前所未有的功能控制水平。

　　“界面非常重要，因为它们可以实现什么，”该研究的相应作者穆勒说。“VI3DP具有生产更薄界面、新材料组合和集成功能的潜力，如复杂的3D电路、机电设备、数据嵌入式复合结构和带有精确配件的现场打印机制。”

　　该团队计划在未来的研究中调查这些潜在的改进。

　　“VI3DP是未来制造发展的坚实基础。我们将能够打印出以前从未有过的复杂结构，”Ames说。

　　研究合作者包括约翰霍普金斯大学博士候选人Sarah prost和访问高中学者Aadarsh Shah。