研究开发变形喷嘴，可操纵3D打印纤维排列方向

文/陈根

当3D打印逐渐地走进人们的生产生活中时，人们也在一步步在把万物皆可打印推向现实。其巨大发展前景和广阔应用空间令行业期待。

作为一项快速发展的技术，要想发挥3D打印的积极影响，需要3D打印机的各个零部件组合在一起，发挥各自的作用。而其中，喷嘴质量的优劣更是很大程度上决定了打印作业的品质。

现在，马里兰大学（UMD）的工程师们开发了一种变形打印喷嘴，可控制3D打印成品中的纤维排列方向。该团队的变形喷嘴为研究人员提供了3D打印“纤维填充复合材料”的新方法，这种材料由短纤维组成，比传统的3D打印部件具有更高的特殊性能。

研究人员表示，当使用变形喷嘴进行3D打印时，它们的侧面执行器可以像气球一样膨胀，从而改变喷嘴的形状，进而改变纤维的方向。

值得一提的是，要建造变形喷嘴本身，该团队实际上转向了一种不同的3D打印技术，称为“PolyJet打印”。UMD的Terrapin Works 3D打印中心提供的这种基于多材料喷墨的方法允许研究人员使用柔性材料对喷嘴进行3D打印，用于充气侧致动器和形状变化的中央通道，然后是外壳和入口的刚性材料。

目前，该团队正在探索如何利用他们的策略来实现生物医学应用，在这种应用中，大量印刷品可以在来自身体的特定刺激下重塑形状。该小组还在与国防部的几个实验室讨论使用变形喷嘴来支持国防和其他军事系统武器的生产。

显然，利用了这些独特的材料特性和它们所带来的独特功能，3D打印还将具有更多新应用。其研究结果已发表在《先进材料技术》杂志上作为封面。