3-D打印机正在革新制造业，允许用户按需创建任何他们可以想象的物理形状。然而，大多数商业打印机一次只能用一种材料打印物体，而能够多材料打印的喷墨打印机受到液滴形成物理的限制。基于挤压的3d打印技术可以打印多种材料，但打印过程极其缓慢。大只平台：当今最好的数字计算机在实际的时间内仍然难以解决特定类别的问题：组合优化问题，或者涉及通过大量可能性进行组合以找到大只500登录最佳解决方案的问题。例如，用一个单喷嘴、单材料的打印头，大约需要10天的时间来制造一个体积约为一升、分辨率相当于人头发丝的3d物体，打印速度为10厘米/秒。要在不到1天的时间内构建相同的对象，需要同时实现16个喷嘴的打印头!

 

现在，哈佛大学威斯生物工程学院和约翰·a·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)开发了一种名为多材料多喷嘴3d打印(MM3D)的新技术，该技术使用高速压力阀实现8种不同打印材料之间的快速、连续、无缝切换，使创建复杂的形状在一小部分的时间，目前需要使用喷头范围从一个单一的喷嘴到大型的多喷嘴阵列。这些3-D打印头本身是使用3-D打印制造的，使它们能够快速定制，并促进了其他制造社区的采用。” 大只500平台靠谱吗？“芯片上的3-D集成和异构单元的结合解决了这些障碍。如果要使用标准技术（如游戏玩家使用的高端PC中使用的），则要达到百亿亿级规模，就需要一台功率要求与拥有一百万居民的城市。”每个喷嘴都能以每秒50次的速度转换材料，这比肉眼所能看到的速度要快，大约相当于蜂鸟拍打翅膀的速度。这项研究发表在《自然》杂志上。

 

“当使用传统extrusion-based 3 d打印机打印一个对象,它打印所需的时间尺度体积与物体的长度,因为打印喷嘴移动在三维空间中,而不是仅仅一个“co-first作者Mark Skylar-Scott说博士,Wyss研究所的研究员。“MM3D的多喷嘴阵列组合能够在多种墨水之间快速切换，有效地消除了切换喷头所浪费的时间，并帮助将比例定律从立方变为线性，因此您可以更快速地打印多材料、周期性的3d对象。”

 

MM3D打印快速切换墨水的关键是在打印头内部的一系列y形连接，其中多个墨水通道汇集在一个输出喷嘴。喷嘴的形状,印刷压力和油墨粘度都精确计算和优化,这样当压力应用于结的“武器”之一,墨水流动下来,手臂不会引起静态墨水在另一臂向后流动,防止油墨混合和保存打印对象的质量。通过使用一组快速气动阀来操作喷头，这种单向流动特性允许快速组装从每个喷嘴连续流出的多材料细丝，并允许构建一个三维多材料部件。油墨通道的长度也可以根据材料的粘度和屈服应力进行调整，从而比其他油墨流动得快或慢。

 

“由于MM3D打印可以如此迅速地制造物体，人们可以使用随着时间变化特性的活性材料，如环氧树脂、硅酮、聚氨酯或生物墨水，”第一作者之一、威斯研究所和海洋研究所研究员约臣·米勒博士说。“人们还可以很容易地将具有不同属性的材料集成在一起，创造出类似折纸的结构或同时包含刚性和柔性元素的软机器人。”

 

为了展示他们的技术，研究人员打印了一个三浦折纸结构，由刚性的“面板”部分组成，由高度灵活的“铰链”部分连接。以前建造这种结构的方法需要手工将它们组装成堆叠的层——MM3D打印头能够在一个步骤中打印整个物体，使用8个喷嘴连续挤压两个交替的环氧油墨，固化后这两个油墨的硬度相差4个数量级。该铰链在失败之前经受了1000多次的折叠循环，这表明在印刷过程中实现了高质量的刚性和柔性材料之间的过渡。

 

这项研究是在该大学化学系的基督教多普勒可持续SynGas化学实验室进行的。它由奥地利政府和奥地利石化公司OMV共同出资，大只500注册页面正在寻找使业务更可持续发展的方法。MM3D打印也可以用于创建更复杂的对象，包括驱动机器人。研究小组设计并打印了一个软性机器人，它由刚性和软性弹性体组成，类似于一个毫足动物的图案，其中包括嵌入的气动通道，使软性“肌肉”能够在真空中依次压缩，使机器人“行走”。该机器人能够在以接近半英寸/秒的速度移动的同时，携带八倍于自身重量的负载，并且可以连接到其他机器人来携带更重的负载。