研究员开发变形喷嘴可控制3D打印物品中的纤维方

在三维打印的世界里，嵌入纤维的技术为我们带来了诸多可能性。想象一下，你手中的物品不仅具有导电性，还拥有额外的强度，这一切都是通过在打印过程中巧妙嵌入纤维实现的。

马里兰大学的工程师们走在了这场技术革命的前端。他们采用了一种名为“PolyJet打印”的工艺，研发出一种先进的打印喷嘴。这个喷嘴的特别之处在于，它的侧面配备了可充气的致动器，像魔术一样，能够改变喷嘴的形状。更神奇的是，通过有选择地控制空气的进出，纤维在连续挤出的单一打印介质中的方向也能随之改变。

想象一下这个场景：在实验室里，这个设备正在用含有碳微纤维的水凝胶进行打印。在某些区域，纤维的相对随机取向使得材料在吸水时能够均匀地向各个方向膨胀。而在其他区域，由于纤维方向的一致性，材料则主要朝着一个方向膨胀。这就像是在给物体赋予生命，使其拥有了动态变化的特性。

这项技术不仅在所谓的“4D打印”领域有着广阔的应用前景，在这个领域中，三维打印的物体能够根据外部刺激改变形态；它还可以应用于更传统的三维打印物品，让这些物品在不同的区域拥有不同的弹性、热、磁或电气特性。

参与这项研究的副教授Ryan Sochol表示：“通过为研究人员提供一种方法来三维打印纤维填充复合材料，并按需控制其纤维方向，从而掌控其最终性能，我们的工作为三维打印的新应用打开了大门。这些应用将利用这些独特的材料特性及其实现的各种独特功能。”

由Connor Armstrong领导的这项研究成果已经引起了广泛关注，并最近发表在《先进材料技术》杂志上。每一次技术的突破都预示着未来的无限可能，而这篇文章所介绍的成果无疑是其中之一。我们期待着这场技术革命将如何改变我们的生活，又将为我们带来怎样的惊喜。