由獨(dú)立研究員李暢教授領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)六年時(shí)間在經(jīng)歷了千百次實(shí)驗(yàn)失敗后終于在3D打印技術(shù)上取得了重大突破，一舉研發(fā)出被世界3D打印界稱為3D打印終極核心技術(shù)的“多元材料的任意分布同時(shí)打印”技術(shù)，從而開啟了人類控制物體內(nèi)部構(gòu)成的時(shí)代。

   3D打印是上世紀(jì)80年代提出的一種立體制造的先進(jìn)技術(shù)－逐層增材制造。但是到目前為止，3D打印只能實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面形狀的控制，而不能實(shí)現(xiàn)對(duì)物體內(nèi)部構(gòu)成的控制。而對(duì)物體內(nèi)部構(gòu)成的控制遠(yuǎn)比物體表面形狀的控制重要得多。因此，如果3D打印技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)物體內(nèi)部構(gòu)成的控制，其意義最多也是對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)的一種補(bǔ)充，絕不可能帶來制造業(yè)的革命。

    控制物體內(nèi)部構(gòu)成的途徑早有定論，就是被稱為3d打印終極核心技術(shù)的“多元材料的任意分布同時(shí)打印”技術(shù)。令人遺憾的是，盡管很多人加入到了“多元材料的任意分布同時(shí)打印”的研發(fā)行列，但幾乎沒有任何進(jìn)展。

    正當(dāng)人們對(duì) “多元材料的任意分布同時(shí)打印”技術(shù)的研發(fā)前景甚至對(duì)3D打印的發(fā)展前景投去懷疑的目光時(shí)，李暢教授領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在這方面取得了重大突破，獨(dú)立開發(fā)出了“多元材料的任意分布同時(shí)打印”技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著人類已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體內(nèi)部構(gòu)成的控制。

    李教授介紹說，自3D打印出現(xiàn)以來，逐層（逐點(diǎn)）加工被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)3D打印的唯一可行的途徑，因此，所有的3D打印技術(shù)都毫無例外地采用了這個(gè)途徑。但是這種方法存在致命缺點(diǎn)，就是打印速度和打印精度互相被綁架，出現(xiàn)了被稱為“3D打印悖論”的現(xiàn)象,若提高精度必然導(dǎo)致速度的降低；反之，若提高速度必然導(dǎo)致精度的下降,這意味著3D打印繼續(xù)走逐層（逐點(diǎn)）加工之路是一條死胡同。

   而我們另辟蹊徑，拋棄已有3D打印技術(shù)的逐層（逐點(diǎn)）加工的固有思路，創(chuàng)立了一種多種材料的整體控制技術(shù)，來解決“多元材料的任意分布同時(shí)打印”問題。

    李教授介紹說，“多元材料的任意分布同時(shí)打印”技術(shù)成果還同時(shí)解決了原有3D打印技術(shù)固有的，被認(rèn)為幾乎不可能解決的幾個(gè)重大缺陷，如：  

   打印精度和打印速度的瓶頸問題

   “多元材料的任意分布同時(shí)打印”技術(shù)的打印精度可達(dá)到0.001mm，而且在此精度的條件下，無論單層切片面積多大，其加工時(shí)間不超過一分鐘，這個(gè)打印速度與原有的3D打印速度相比是天壤之別。

   打印材料問題

   目前所有3D打印設(shè)備對(duì)打印材料的要求是非常嚴(yán)格的，它甚至是3D打印不能迅速普及以及不能規(guī)?；a(chǎn)的主要障礙。而“多元材料的任意分布同時(shí)打印”技術(shù)對(duì)材料幾乎沒有任何特殊要求，只要是粒度相差不大的粉體即可，這就完全解決了3d打印的材料問題。

   批量化生產(chǎn)問題

   既然“多元材料的任意分布同時(shí)打印”在打印材料和打印速度問題上得到完全解決，批量化生產(chǎn)問題自然迎刃而解了，甚至可以說，像集成電路這樣的微加工領(lǐng)域里的大批量規(guī)模生產(chǎn)，其加工成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)加工方式。

   彩色打印問題

   現(xiàn)有所謂的彩色3D打印是通過粘接劑（不是打印材料本身）的顏色來實(shí)現(xiàn)的，因此它不是嚴(yán)格意義上的彩色3D打印，而“多元材料的任意分布同時(shí)打印”技術(shù)是通過直接控制材料本身的顏色的方法進(jìn)行打印，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的彩色3D打印。

   由此我們看出，李暢教授領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)的研發(fā)成果不僅解決了“多元材料任意分布同時(shí)打印”這個(gè)3D打印終極核心技術(shù)，而且解決了3D打印的打印速度、打印精度、打印材料、批量生產(chǎn)、彩色打印等一系列問題，從而實(shí)現(xiàn)了3D打印技術(shù)的革命性突破。

   李教授介紹說，“多元材料的任意分布同時(shí)打印”技術(shù)即將在制造業(yè)掀起3D風(fēng)暴，首當(dāng)其沖的是材料行業(yè)，如多材料復(fù)合、新材料合成，甚至?xí)霈F(xiàn)彩色金屬、彩色陶瓷等以前聞所未聞的新材料。需要指出的是，“多元材料的任意分布同時(shí)打印”技術(shù)引發(fā)的，以表面裝飾與實(shí)體材料的完全統(tǒng)一為標(biāo)志的裝飾材料革命已經(jīng)開始，如人造大理石、人造裝飾板等行業(yè)。以陶瓷為例，原有陶瓷采用的是表面裝飾，其紋理或圖案是表面上的一種“假面具”，如噴繪瓷磚，陶瓷畫。若利用“多元材料的任意分布同時(shí)打印”技術(shù)可以生產(chǎn)這樣的陶瓷，它具有我們可以設(shè)計(jì)的任意彩色紋理或圖像，而這個(gè)紋理和圖像不僅僅是表面的紋理或圖像，而是貫穿于陶瓷整體的“真影像”。因此，帶有“假面具”的陶瓷產(chǎn)品被帶有“真影像”的3D陶瓷替代是必然的趨勢。可以說噴繪瓷磚，陶瓷畫等傳統(tǒng)陶瓷被3D瓷磚，3D陶瓷畫取代已經(jīng)指日可待了。

         用多元材料的任意分布打印技術(shù)制作的彩色磁磚樣品

     用多元材料的任意分布打印技術(shù)制作的彩色磁磚樣品側(cè)面效果圖

   毋庸置疑，這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)表明中國在3D打印技術(shù)方面已經(jīng)走在了世界的最前面，處在絕對(duì)領(lǐng)先地位，它將使中國在制造業(yè)革命中脫穎而出，傲視群雄。

   據(jù)悉，這項(xiàng)研究成果已經(jīng)在中國申報(bào)了發(fā)明專利并已被受理。目前已經(jīng)有國際跨國公司提出合作要求，但是李教授表示希望這項(xiàng)研究成果首先在國內(nèi)實(shí)施。

   我們期待李教授的這項(xiàng)技術(shù)成果能夠在中國大地上開花結(jié)果，為實(shí)現(xiàn)“中國夢”做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

   編者的話：世界著名3D打印權(quán)威胡迪·利普森在他的新著“3D打印：從想象到現(xiàn)實(shí)”中是這樣描述3D打印技術(shù)的現(xiàn)狀，“人類史無前例地實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體形狀的掌握”這只是第一階段目標(biāo)，而第二階段—控制物體的構(gòu)成，“即不僅僅是塑造外部幾何形態(tài)，而是以前所未有的逼真度塑造出新的超材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)則剛剛啟幕”。李暢教授團(tuán)隊(duì)超前的實(shí)現(xiàn)了第二階段的目標(biāo)。這項(xiàng)研發(fā)成果對(duì)第三次工業(yè)革命帶來的影響是不可估量的。