光与AI赋能3D打印：性能跃升，成本骤降

韩国科学技术院（KAIST）机械工程系金美秀教授团队开发出一项突破性技术，显著提升了光固化3D打印的强度与经济性，为医疗植入物、精密机械部件等应用开辟新路径。相关成果发表于《先进材料》（Advanced Materials）期刊。 传统光固化3D打印虽具备高精度和快速成型优势，广泛应用于牙科和原型制造，但打印件普遍存在脆性大、抗冲击能力差的问题。相比之下，传统注塑成型虽耐用，却需高昂模具成本与长时间准备。金美秀团队通过融合新型材料与人工智能，成功解决这一长期难题。 研究团队开发了一种含动态键的聚氨酯丙烯酸酯（PUA）树脂材料，大幅增强了结构对冲击和振动的吸收能力。更重要的是，他们创新性地应用“灰度DLP”技术，通过调控光照强度，在单一树脂体系中实现不同区域的定制化强度分布。这一设计灵感源自人体骨骼与软骨的协同作用——刚柔并济，功能互补。 同时，团队引入机器学习算法，能根据结构形态与受力条件自动优化强度分布方案，实现材料与结构设计的智能融合。该方法无需使用昂贵的多材料打印技术，仅用一种材料、一个打印流程即可完成复杂性能配置，大幅降低设备要求与生产成本，缩短研发周期。 金美秀教授表示，这项技术同时拓展了材料属性与结构设计的自由度，未来可应用于个性化医疗植入物，使产品更耐用、更舒适；在航空航天、机器人等领域也具有广阔前景。其经济高效的特点，有望推动高强3D打印技术在工业界的大规模落地。