2025年1月20日，伊利诺伊大学香槟分校和剑桥大学拉拢团队正在《天然·通信》（Nature Communications）上揭橥的最新钻研，为这一困难带来了打破性的处理计划。

　　这项名为溶剂相易嵌入式3D打印（3DPX）的新手艺，不单告终了1.5微米的超精美打印，还将打印速率晋升至每秒5毫米，比现有手艺（弯液面打印）速了惊人的50万倍。

　　更厉重的是，这项手艺还显示出亘古未有的原料兼容性，使得从柔性到刚性的通俗原料都能告终超精美打印。

　　它不单处理了精美组织缔造的效力瓶颈，更为仿生传感器、微型机械人、生物医学器件等前沿行使界限开荒了新的或许。

　　如图1所示（Fig. 1a-b），该手艺的中央正在于将打印流程置于特造的维持凝胶中举办，并愚弄溶剂相易道理告终原料的神速固化。

　　正在视频中，咱们能够显露地看到，当5微米喷嘴挤出凑集物溶液时，原料也许维持连结的丝状组织，并神速固化成型。

　　正在这个流程中，钻研团队选用了SEBS（苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物）行动树模原料，甲苯行动溶剂，乙醇行动非溶剂。

　　当凑集物溶液被挤出到含有乙醇的维持凝胶中时，甲苯会急忙向凝胶扩散，同时局限乙醇会扩散进入丝材。

　　更加值得防备的是，25wt%的SEBS溶液显示出最优的固化本能，这是由于较高的初始凑集物浓度使其更靠拢固化点，只必要较少的溶剂被置换就能告终固化。

　　如图3g-i所示，钻研团队拓荒了一种拥有特定投降应力的水凝胶，它正在低应力下浮现为固体，而正在高应力下则浮现为流体。

　　更令人印象深切的是，钻研团队通过切确调控乙醇含量（70%），正在维持维持本能的同时确保了最佳的溶剂相易效力。

　　通过运用内径为5μm和10μm的玻璃喷嘴举办比拟实行，钻研察觉一个意思的情景：打印出的纤维直径会随时分渐渐压缩。

　　比如，10μm喷嘴打印的纤维从初始的9.3μm压缩到7.3μm，5μm喷嘴则从4.5μm压缩到3.8μm。

　　如图4i所示，钻研团队得胜将打印速率晋升至5mm/s，这比现有的微米级打印手艺（弯液面固化打印）速了惊人的50万倍。

　　实行声明，48Pa的投降应力最适合高质料打印：既能供应足够的维持力防卫纤维变形，又不会影响喷头的寻常搬动。

　　如图6中所示，当用金属丝扫过毛发时，它们也许弹性变形并收复兴状，这与天然毛发的举动极其相像。

　　过去的手艺如藻酸盐、明胶甲基丙烯酸酯(GelMA)、PVA等原料打印，特点尺寸正在200-10μm界限；

　　也便是说，这个新的微纳打印手艺除了远跨越去的3D打印正在缔造纤维组织浮现的同时，更是缔造出比许多天然生物纤维更细的组织！

　　这些打破不单显露正在数据上，正如作品作家所言，这项手艺希望成为复造天然界精美纤维组织的通用步骤。

　　看到这里，笃信咱们依然感应到这个新的3D打印手艺的威力，从行使角度，AM易道再来判辨下或许性。

　　如图6a-d所示，钻研团队拓荒出组织与生物体的毛发惊人地相像，根部坚韧嵌入基底，而游离端则能自正在勾当。

　　实行说明（如SEM图像所示），打印出的毛发阵列拥有76±1μm的平均直径和优秀的呆滞安闲性。

　　正在天然界中，盲鳗能正在不到400毫秒内开释出长达150毫米的超细纤维，这种神速且精美的材干恰是3DPX手艺所寻找的。

　　通过立异的溶剂相易机造，这项3D打印手艺得胜将神速缔造与精美组织团结齐来，显示了人类正在向天然练习根基上的造造性超越。