No7. 聚焦先进结构设计
2025年第一期的Science期刊以封面形式发表了一篇题为“3D polycatenated architected materials”的文章，介绍了一种新型的架构材料——3D多联结构材料（Polycatenated Architected Materials, PAMs）。作者为中国学者周文杰，现为加州理工大学博士后。
该文章聚焦先进结构设计，介绍了一种新型的架构材料——3D多联结构材料（PAMs），它在刺激响应、能量吸收和变形方面超越了传统架构材料，在航空航天、生物医疗和机器人领域具有潜在应用价值。研究团队实现了对这种结构的精确设计，并使用脆性丙烯酸聚合物3D打印制造了N×N×N阵列的3D多联结构。
3D打印技术让研究人员能够精确控制PAMs的几何形状和拓扑结构，从而研究所设计的结构在不同加载条件下的力学响应。
论文指出，这项研究为创造具有前所未有的力学性能和响应控制的架构材料奠定了基础。本文第一作者为加州理工大学的博士后、中国学者周文杰，文章题目为。
No8. 聚焦先进超材料结构开发
来自普林斯顿大学的赵拓等人在Nature发表了题为“Modular chiral origami metamaterials”的文章，借助多材料3D打印技术开发出了一种具有多模态变形机制的模块化手性折纸超材料，它在力学、热学、光学等多个领域具有重要应用潜力，实现了突破性的进展。
所开发的超材料结构能够在三维空间实现自由变形，通过单一控制即可实现平动+扭转的复合运动，还能在三个方向自由伸缩膨胀。它的创新在于模块化组装方式，能像乐高积木一样自由更换组件：既能调整出近零/负泊松比等特殊性能，又能预设多种稳定状态。
这项研究可以应用于机器人变压器、热调节、滞回回路中的机械记忆、非交换态跃迁以及用于能量吸收和信息加密的功能组件。研究以为题发表在nature。
No9.聚焦先进热电器件开发
奥地利科学技术研究所的中国学者Shengduo Xu博士等人在Science上发表了题为“Interfacial bonding enhances thermoelectric cooling in3D-printed materials”的文章，通过挤出式3D打印技术，结合界面键合优化策略，成功制备出一种高性能热电材料，并组装出能够在空气中实现制冷温差达50°C的制冷器件。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads0426
新闻评论指出， 此突破不仅显著降低了热电材料的生产成本，使之达到了商业级性能水准，而且极大程度地削减了材料与能源的损耗，并有效缩短了生产周期。这项研究为电子产品及可穿戴设备中的多样化冷却需求提供了极具扩展性的解决方案，同时，也为烧伤护理及废弃能量回收策略等前沿医疗领域开辟了新的道路。
合成工艺和性能
凭借所展现出的商业级卓越性能，这项研究成果有望超越学术范畴，展现出深远的实际应用价值，进而吸引那些致力于技术创新与应用的行业伙伴的广泛关注与兴趣。本篇研究的题目为。
No10. 3D打印助力量子技术研究
来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)等机构的团队在在Nature发表题为“3D-printed micro ion trap technology for quantum information applications”的文章。利用3D打印技术首次将量子计算领域的一个名为四极离子阱的部件实现了小型化制造，这被认为是量子计算领域的一次重大突破。
研究人员设计并微型化设计了毫米级的离子阱，采用超高分辨率双光子聚合(2PP)3D打印技术制造，采用3D打印技术可以在14小时内从零开始可靠的3D打印出一个微型离子阱，而且可以让研究人员测试各种设计，极大地扩展了可实现的离子阱几何形状范围，并提高了其复杂性。
3D打印离子阱的过程
共同第一作者夏晓星提到，““量子计算是3D打印技术发挥价值的重要领域，因为它们拥有其他制造技术无法提供的超高分辨率、精细特征和复杂3D几何形状制造能力，可以制造出像目前处理器这样的高集成度系统。”
3D打印离子阱的SEM图像
No11.3D打印助力解决光伏技术难题
杭州纤纳光电科技股份有限公司以第一通讯单位身份，在 Science发表了题为“ 3D Laminar Flow-Assisted Crystallization of Perovskites for Square Meter-Sized Solar Modules ”的研究。
该公司利用3D打印技术制造了可定制内部结构的层流空气干燥器，解决了大面积钙钛矿薄膜干燥难题，从根本上解决了钙钛矿组件生产良率低的问题，并大幅改善了组件的光热稳定性。而使用3D打印技术，是因为该技术可以定制生产层流空气干燥器的内部结构。
No12. 3D打印技术助力动物行为研究
自英国诺丁汉大学的研究人员，在nature发表了题为“Mapping the adaptive landscape of Batesian mimicry using 3D-printed stimuli” 的文章。
该研究的核心是借助3D打印技术，制造高度逼真的假昆虫形态，来测试捕食者对不同拟态表型的反应。他们使用HP Jet Fusion 580 3D打印机，制作出了高分辨率彩色实体模型，能够使翅、触角等细节结构达到生物学真实性。
对于该领域的研究人员来说，3D打印技术提供了重要帮助。 传统制作这种假昆虫的办法会使用真实标本或人工涂色，效果不理想。但通过3D打印技术可以轻松实现对拟态表型的精确操控，可以独立或组合调整形状、颜色、图案和尺寸四个视觉特征，从而创造出自然界中不存在的"假设性"拟态表型。
从总结来看，今年Science和Nature正刊的3D打印技术研究涵盖了与这项技术相关的工艺、材料、结构、应用各个方面。
在工艺方面，金属3D打印的重大突破很困难，而生物3D打印的突破很明显更多，并且极具应用潜力。在材料方面，近年来有多项研究聚焦在聚合物的回收利用，反应出研究界对该领域的重点关注，它可能会推动可回收使用3D打印聚合物材料的 商业化应用。最后就是结构和应用，可以看出研究界如今正更大力度的借助3D打印技术突破传统行业应用中的瓶颈。
