原型3D打印机首次结合了多种打印方法，使研究人员能够在一次打印中使用多种材料生产设备。到目前为止，该机器已经创建了基本的电子设备，但是这项技术使材料科学家朝着打印诸如机器人或智能手机之类的复杂设备的目标迈进了一步。
该打印机将于3月21日在路易斯安那州新奥尔良举行的美国化学学会会议上展出。
剑桥大学麻省理工学院的材料科学家赵轩河说：“这是3D打印领域的一项显着技术进步，是巨大的飞跃。”他没有参与这项工作。
最常见的3D打印机加热塑料细丝，然后将其以重复的线条放置，从下至上构建分层结构。这是廉价的消费者模型中使用的技术。近年来，其他几种3D打印方法也应运而生，包括喷射细微的气溶胶流，用液态树脂进行打印，然后固化以形成柔性聚合物，沉积薄薄的油墨层，这些油墨层在暴露于光线下会变干并硬化，甚至印刷含有导电纳米粒子的油墨，以生产电线和电路。
领导多材料打印机设计的亚特兰大乔治亚理工学院材料科学家杰里·奇（Jerry Qi）说：“每种打印技术都有其局限性。”“将四种3D打印技术放在一个平台下。” / p>
联合部队
尽管当前的3D打印机已经可以生产由多种材料制成的电子零件和设备，但是如果一种结构需要一种以上的打印方法，则每种方法都需要使用另一台机器。Qi说，但是对于3D打印所需的微米级精度，将对象从一台打印机移动到另一台打印机通常是不切实际的，并且如果在单层中使用多种材料，效率很低。
他的团队的多材料打印机在单个打印平台上为这四种技术中的每一种配备了打印头（即产生材料的喷嘴）。每个平台都有自己的软件，用于固化材料的照明灯以及可拾取和放置组件的移动平台和机械臂。这使打印头可以一起使用多种材料构建单层。周说，“这是应对这一挑战的非常明智的解决方案。”
Qi和他的同事已经使用打印机将发光二极管嵌入塑料盒内，并在打印外壳的同时打印内部电路。他们还在橡胶材料内部印刷了一层导电油墨，该油墨可以在传递电流的同时进行拉伸和弯曲，从而证明了其用于柔性电子产品的可能性。
打印机使该领域的研究人员兴奋不已。澳大利亚伍伦贡大学（University of Wollongong）大学的材料工程师Geoff Spinks说：“我们刚刚进行了一次交谈，我们梦见这种机器。”他说，这种可伸缩的电子设备可以用在紧凑的软机器人中，因为它们提供了灵活性，而使用当前将电线嵌入设备中的过程却无法实现这种灵活性。
齐说，这台机器主要是由美国空军资助的，造价约为35万美元。他认为打印机的第一批客户将是航空航天公司，他们将使用它来设计航空电子设备的电路，直接打印天线的能力可以实现航空电子设备的快速原型制作。Qi估计这台打印机的售价约为100万美元。
Spinks说，这仅仅是多材料打印机的开始。他预计具有扩展功能的设备将很快面市：“泪”想象在不久的将来，我们可能会拥有16种甚至更多种不同类型的打印头。？/ p>
自然555，569（2018）
