3D打印的纤维厚度仅为1.5微米，比纸张薄100倍。

从艺术家到建筑师再到科学家，各行各业的专业人士几千年来一直在从大自然中汲取灵感。现在，工程师们受蜘蛛丝和盲鳗黏液的启发，成功地制造出了极其精细的纤维。

一组国际研究人员使用一种新的3D打印技术制造出了厚度仅为1.5微米的微纤维。正如1月20日发表在《自然通讯》杂志上的一项研究所详述的那样，研究人员已经成功地超越了3D打印能力的长期限制：打印柔软和非常薄的材料。

参与这项研究的伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的工程师穆罕默德·坦维尔·侯赛因在一份大学声明中说：“在自然界中，有很多丝状结构的例子，它们的直径只有几微米。”“我们知道这是可能的。”

侯赛因和他的团队的技术被称为“嵌入式打印”，涉及到将材料沉积到凝胶模具中。与从头开始逐层构建的传统3D打印相反，嵌入式打印支持材料的形状并实现更复杂的结构。然而，即使使用嵌入式3D打印，薄于16微米的毛发状结构通常在硬化之前就会断裂，这一过程被称为固化。

侯赛因解释说：“我们对凝胶和油墨进行了改进，这样油墨一旦沉积在凝胶中就会立即固化。”“这可以防止细丝断裂，因为它几乎是瞬间固化的。”事实上，侯赛因和他的同事们能够打印出1.5微米厚的纤维。相比之下，纸张的厚度通常在50到200微米之间。

参与此次研究的檀国大学工程师元植（音译）表示：“实现如此高的打印分辨率，意味着我们现在拥有了模仿自然界中发现的微纤维和毛发状结构的技术基础，这些结构具有非凡的功能。”

侯赛因、元植和他们的同事受到盲鳗分泌的粘液的启发：盲鳗是一种鳗鱼形状的海洋生物，它释放纤维状粘液来保护自己，也可以捕食猎物。粘液令人难以置信的多功能性来自于它的微纤维。

元教授表示：“我们采用了嵌入式3D打印技术来模拟这些线程。”“通过我们的研究，我们发现开发高分辨率嵌入式3D打印技术使我们能够复制比我们最初预期更广泛的自然结构。”

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的工程师、该研究的合著者Sameh Tawfick补充说：“这种方法的意义在于，它可以制造出多种几何形状的头发，而不必面对如此细腻柔韧的头发上向下的重力。”“这使我们能够使用超精密的3D打印机生产复杂的3D头发，具有精细的直径。”

虽然这项研究最终强调了生物灵感3D打印的潜力，但它也提醒我们，大自然母亲仍然是最伟大的工程师。

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