近年来，3D打印技术（增材制造）从实验室研究走向工业化应用，在打印材料、精度、速度和自适应能力等方面取得一系列突破性进展。
多项研究成果于2025年8月至9月密集发布，展示了包括多材料陶瓷打印、抗疲劳钛合金制造、纳米级压电结构和智能自适应打印系统等创新成果，为航空航天、医疗健康和量子计算等领域带来了新的可能性。
01 多材料陶瓷打印实现突破
浙江工业大学姚建华教授团队开发出集成激光辅助固化、脉冲切换挤出与相对压力控制的多陶瓷直接墨水书写（DIW）打印方法。
该技术通过新型多流道汇聚喷头，成功实现了2种、3种及4种陶瓷浆料复合支架的精准3D打印成型，解决了多材料3D打印中的浆料窜流和结构坍塌问题。
团队引入紫外激光辅助固化技术，在浆料发生明显变形前对其进行固化，显著提高了打印精度和结构稳定性。性能测试表明，多陶瓷复合支架在机械性能和生物相容性方面均优于单组分陶瓷支架。
02 抗疲劳钛合金刷新世界纪录
中国科学院金属研究所张哲峰和张振军研究员团队研发出一种新型3D打印后处理技术，制造出被誉为“全能”抗疲劳的钛合金材料，刷新了金属材料抗疲劳性能的世界纪录。
该团队发明的净增材制造新工艺（NAMP），能精确控制材料的内部结构和缺陷，同时消除微孔和粗大组织这两种导致疲劳的“元凶”。
实验数据显示，这种3D打印钛合金在不同应力比的疲劳测试中，“比疲劳强度”全面优于所有金属材料，为3D打印技术在高精尖领域的应用扫除了关键障碍。
03 纳米级打印技术迈向工业应用
在微纳制造领域，多光子聚合（MPP）技术能够实现亚波长精度的三维制造，但效率一直是制约其工业化应用的瓶颈。
魔技纳米推出的NanoBoostPrinter技术平台，突破了传统“路径扫描”效率瓶颈，将纳米打印从“实验室设备”跃升为“工业化工具”。该技术使单点加工效率大幅提升，原本需要3小时打印的结构，现在不到1分钟即可完成。
宁波大学与香港大学合作，提出了纳米尺度电喷打印方法，制造出兼具大弹性应变和高压电性能的PZT纳米结构（分辨率约40纳米，深宽比约400），其伸长率可达13%，压电常数d31达到236.5×10⁻¹² C·N⁻¹。
04 生物医学应用取得显著进展
斯坦福大学研究人员开发出一种名为“毫微旋转器”的3D打印设备，可快速清除血栓。
该设备通过高速旋转压缩并重塑血栓，而不是将其切割开来，能使血栓尺寸缩小达90%。在实验室实验中，该装置在肺栓塞模型中约45秒清除了堵塞物，在脑动脉卒中模型中仅用8秒就恢复了血流。
毫微旋转器还可进行改装，将药物直接输送至堵塞部位，并通过调节旋转速度来控制药物释放速度，未来有望使溶栓药物输送更加精准，减少副作用。
05 智能自适应打印系统问世
荷兰乌得勒支大学研究团队开发出名为GRACE（Generative, Adaptive, Context-Aware 3D Printing）的创新3D打印方法，实现了3D打印从被动执行向智能适应的重大转变。
该方法结合3D成像、计算机视觉和参数建模，能够自动生成适应性几何结构，直接围绕从细胞到宏观尺度的特征进行打印。研究团队使用荧光染色的藻酸盐微球作为测试平台，在GelMA树脂中生成血管状通道网络，精确围绕微球偏移300μm。
GRACE技术为生物制造开辟了新途径，可创建仿生支架适应细胞或类器官分布，促进组织成熟和个性化医学模型发展。
06 量子计算器件精度提升
美国加州大学和劳伦斯伯克利国家实验室的科学家们利用双光子聚合（2PP）技术，大规模制造出具有复杂几何结构的微型三维离子阱阵列。
团队使用商业化的双光子聚合3D打印机Nanoscribe，直接在蓝宝石衬底上构建离子阱，通过高聚焦激光将液态树脂固化形成精确的三维结构。利用这些离子阱，团队成功限制了径向陷阱频率在2至24 MHz之间的钙离子。
研究人员还演示了高保真度的量子操作，贝尔态保真度达到0.978±0.012，证明了所设计离子阱在支持量子计算方面的可靠性。
3D打印技术已经跨越了从原型制造到工业应用的转折点。智能自适应打印系统GRACE标志着3D打印从被动执行向智能适应的重大转变。
抗疲劳钛合金材料的突破为航空航天领域带来了新材料选项；纳米级打印技术的工业化为微纳器件制造开辟了新路径；
随着新材料、新工艺和智能算法的不断融合，3D打印技术将继续推动制造业向个性化、智能化和可持续方向发展。