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普林斯頓大學(xué)的工程師團(tuán)隊(duì)近日在《Advanced Functional Materials》期刊上發(fā)表了一項(xiàng)突破性研究，成功開發(fā)出一種創(chuàng)新的3D打印技術(shù)。該技術(shù)能夠生產(chǎn)出兼具彈性、柔韌性和成本效益的軟塑料材料，并且這些材料還可被回收再利用，這是市場上現(xiàn)有產(chǎn)品難以兼顧的特性。

研究團(tuán)隊(duì)使用了一種常見的聚合物材料——熱塑性彈性體，通過控制打印路徑，設(shè)計出具有可調(diào)節(jié)硬度的3D打印結(jié)構(gòu)。這種材料在某些方向上可以保持堅硬，而在其他方向上則能夠靈活彎曲。這種獨(dú)特的性能來源于其微觀結(jié)構(gòu)，研究人員采用嵌段共聚物，將直徑僅5-7納米的剛性圓柱體嵌入柔性基質(zhì)內(nèi)，并利用3D打印對這些納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行定向排列，從而制造出方向性性能各異的材料。

研究負(fù)責(zé)人戴維森表示：“這種納米結(jié)構(gòu)的可控性讓我們能夠精準(zhǔn)調(diào)整材料性能，為產(chǎn)品設(shè)計提供了更高自由度。”該技術(shù)的應(yīng)用前景廣泛，包括軟性機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備、假肢、高性能鞋底和輕量化頭盔等領(lǐng)域。

此外，這種材料的生產(chǎn)成本極低，每克僅約1美分，并且能夠重復(fù)使用并自修復(fù)。相較于傳統(tǒng)每克2.5美元以上且需要復(fù)雜工藝的材料，具有顯著優(yōu)勢。研究團(tuán)隊(duì)計劃進(jìn)一步開發(fā)與可穿戴電子設(shè)備和生物醫(yī)學(xué)設(shè)備兼容的新材料，推動該技術(shù)在未來制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用。