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普林斯頓大學的工程師團隊近日在《Advanced Functional Materials》期刊上發(fā)表了一項突破性研究，成功開發(fā)出一種創(chuàng)新的3D打印技術。該技術能夠生產(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。

研究團隊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，設計出具有可調(diào)節(jié)硬度的3D打印結構。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。這種獨特的性能來源于其微觀結構，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打印對這些納米結構進行定向排列，從而制造出方向性性能各異的材料。

研究負責人戴維森表示：“這種納米結構的可控性讓我們能夠精準調(diào)整材料性能，為產(chǎn)品設計提供了更高自由度?！痹摷夹g的應用前景廣泛，包括軟性機器人、醫(yī)療設備、假肢、高性能鞋底和輕量化頭盔等領域。

此外，這種材料的生產(chǎn)成本極低，每克僅約1美分，并且能夠重復使用并自修復。相較于傳統(tǒng)每克2.5美元以上且需要復雜工藝的材料，具有顯著優(yōu)勢。研究團隊計劃進一步開發(fā)與可穿戴電子設備和生物醫(yī)學設備兼容的新材料，推動該技術在未來制造業(yè)中的廣泛應用。