3D打印技术参考注意到，中国科学技术大学工程科学学院机器人与智能装备所副教授李木军、近代力学系特任教授王柳与南加州大学教授Yong Chen合作，提出了一种原位双加热策略，通过结合直接墨水书写和加热加速原位凝胶化机制，快速3D打印出了具有复杂结构和不同流变特性的热固性材料。借助打印头上的集成焦耳加热器，挤出的热固性油墨可以原位快速固化，从而实现粘度跨越五个数量级、打印高度超过100毫米和50微米高分辨率的各种热固性材料。相关研究成果以“3D printing of thermosets with diverse rheological and functional applicabilities”为题于日前发表在《自然-通讯》上。

热固性材料（如硅树脂/环氧树脂基塑料）具有出色的机械强度、热稳定性和耐化学性，在过去的一个世纪中已大量用于工程、基础设施和日常生活。软机器人和柔性电子等新兴领域的最新进展也要求应用具有复杂结构和多功能性的热固性组件。迄今为止，热固性塑料的制造仍然严重依赖基于模具，这些方法允许材料在高压釜或烘箱中固化，如铸造、压缩成型、反应注射成型等。然而，这些传统方法通常制造周期较长、成本过高、产品复杂度较低，这些方法不适合复杂组件的快速原型制作，并且在创建异构和多功能设备方面效率低下。

在本研究中，通过将焦耳加热器集成到打印头中，开发了一个3D打印平台，该平台能够对具有多种流变学和功能适用性的热固性材料进行打印。焦耳加热器提供高温环境，使固化墨基的顶面保持高温。当热固性油墨刚刚挤出和沉积时，其上下两侧都会被加热，从而导致发射快速交联反应。采用原位双重加热的 DIW技术提供了一种快速制造热固性塑料的新策略，也可能与其他制造方法相结合，以在未来实现更多可能的应用。

研究人员进一步展示了使用多种功能材料的一组异质热固性材料的打印过程，并展示了多层软电子电路的混合打印。基于原位双重加热的策略为快速制造适用于各种新兴领域的热固性材料具有重要意义。