微米级3D打印可“刚柔并济”
科技日报·2026-02-04 09:28
3D打印技术突破 - 美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究团队在3D打印领域取得突破,开发出名为“热塑性材料增材制造中的结晶度调控”(CRAFT)的新工艺 [1] - 该技术通过微米级性能可控的3D打印新工艺,仅需改变光照强度,就能在同一物体上按需调控硬度与透明度 [1] - 这项技术实现低成本、高精度,未来或可用于制造触感极为逼真的“打印人体”供医学学生练习,而无需昂贵的特种设备 [1] 技术原理与优势 - CRAFT技术的核心在于利用光来精准“塑形”材料的内部微观结构,而非依赖材料本身的复杂性 [1] - 在打印过程中,研究人员利用商用3D打印机将灰度图像投影到液态树脂中,通过不同灰度产生的光强差异,诱导材料固化时形成不同程度的结晶 [1] - 微观层面的结晶度差异,最终在宏观上转化为截然不同的力学和光学表现 [1] - 与传统多材料打印不同,CRAFT技术是在同一种材料内部“原位诱导”出性能差异,更接近自然界组织结构的连续变化方式 [1] - 该方法避免了多材料结构中常见的界面失效和断裂问题,使模型在受力和形变上表现得更像真实的人体组织 [1] 应用前景 - 在医学教学领域,CRAFT技术可构建同时包含“硬—软”多种力学特性的三维模型,模拟骨骼、韧带和肌肉等组织之间的真实连接关系 [2] - 相比传统3D打印模型,这类结构在受力和形变上的表现更接近真实人体组织 [2]