代尔夫特理工大学（TU Delft）的研究人员开发出了一种三维打印技术，可以近似地模仿骨骼和肌腱之间的自然连接。这种方法解决了软硬材料连接的难题，这也是包括电子产品在内的各种应用中的常见问题。通过研究人体的骨肌腱关节，来自机械、海洋和材料工程学院（3mE）的团队试图优化这些接口。

图片来源：TU Delft

他们的方法包括独特的多材料三维打印工艺和战略性几何结构，以增强软硬材料之间的接触面积。这种方法不仅减少了界面处的应力集中，还模拟了自然界中的材料渐变过程。与对照组相比，研究小组实现了接头韧性提高 50%。考虑到与硬质材料相比，软质材料对力的耐受性较低，因此这种提高至关重要。这项由阿米尔-扎德波尔教授和第一作者毛里西奥-克鲁斯-萨尔迪瓦领导的研究还为提高此类界面的机械性能提供了普遍适用的设计指南。

这项技术的一个新颖之处在于，它能够在一次打印中生产出整个产品，无需粘合剂或机械连接。这为组合各种材料提供了可能性，将应用范围扩大到医疗设备、软机器人和柔性电子产品。

"我们要做的就是去除其中的额外步骤，一次性完成所有工作，"助理教授 Zjenja Doubrovski 说。

"这让我们有可能将更奇特的材料组合在一起，例如，阻尼更强的材料与更坚固的材料。"

这项研究为多材料3D打印铺平了新的道路，尤其是在软硬材料之间创建更具弹性的界面。这种方法可以提供更集成、更可靠的材料组合，从而对医疗、机器人和电子行业产生重大影响。进一步探索将活细胞融入这些界面，可以彻底改变再生医学，开辟医疗植入物和组织工程的新领域。