在3D打（dǎ）印物体（tǐ）中嵌入（rù）纤维可用于增加这（zhè）些物品的导电性或额外强度等特性。现在，工（gōng）程师们已经开发（fā）出一种变形打印（yìn）喷嘴，以在打印过（guò）程中（zhōng）改变这些纤维的方向（xiàng）。 通常，碳等功能性（xìng）材料（liào）的（de）短纤维只是简（jiǎn）单地混入打印介质（zhì）中，然后与之（zhī）一起被挤出。因此，它们通常会以相对于（yú）彼此的随机杂乱状态结束。这对某（mǒu）些应（yīng）用来说是（shì）可以的，但对其他应用来说（shuō）是行（háng）不通的。

  马（mǎ）里兰大学的工程师们为了寻求一种能（néng）够进行更多控制的替代方案，利用“PolyJet打印”工艺创造了一个原型打印喷嘴，该喷嘴（zuǐ）的（de）侧面有可充气的（de）致动器。通过（guò）有选择地将空气抽进抽出，喷嘴的形状就会发（fā）生变化，改变纤维在其不断挤出的单（dān）一打印（yìn）介（jiè）质中的方向。

  在对该设备的（de）测试中，用含有碳微（wēi）纤维的（de）水凝胶打印出结（jié）构。在某些区（qū）域，纤维的相对随机取向导致材料吸水时在所有方向上都同样膨胀。在其他（tā）区（qū）域（yù），纤维方向比较一致的情况下，导（dǎo）致材（cái）料主要向一个（gè）方向膨胀。

  这项技（jì）术可以在被称为“4D打印”的领域中找到用武（wǔ）之（zhī）地，在该领（lǐng）域中（zhōng），3D打印的物体（tǐ）会根据外（wài）部刺激而改（gǎi）变形态。它还可（kě）以用于（yú）更传统的3D打印物品，这些物品在不同的区域具有不同（tóng）的弹性，热，磁（cí）性或电（diàn）气（qì）特性。

  “通过为研（yán）究（jiū）人员提供一（yī）种可访问的方（fāng）法来3D打印纤维填充复（fù）合材料，并按需控制其纤维方向，从而（ér）控制（zhì）其（qí）最终性能，这（zhè）项工作为（wéi）3D打印的新应用（yòng）打（dǎ）开了大门，这些应用利用这些（xiē）独特的材（cái）料特性及其（qí）实现的独特功能，”参与这项研（yán）究的副教授Ryan Sochol说。