通常情况下，一台 3D 打印机是难以在单个物品上使用多种材料的。不过通过实验性的“可编程耗材”技术，Haruku Takahashi 团队已经让这项复杂工作变得相对更加轻松。据悉，大多数消费级 3D 打印机都需要借助所谓的“熔融沉积”工艺来完成模型的制作。即先将耗材装入机器，加热到熔点，然后从喷嘴中挤出。

由四种类型的 PLA 耗材制作的 3D 打印模型（图自：Haruku Takahashi）

常规 3D 打印使用的是水平分层打印方案，期间涉及多种耗材的切换来打印模型的不同部分。想象一下，如果需要打印某个花瓶模型上的外侧垂直图案，这样的切换操作会变得有多复杂。

好消息是，由日本明治大学、大阪大学、以及德克萨斯农工大学科学家合作开发的“可编程 3D 打印耗材”新技术，已经展现出了相当大的用武之地。

基于可编程 3D 打印耗材的各种成品示例

案例了解3D打印如何帮助小型企业实现制造火箭的蓝图

摩根士丹利（Morgan Stanley）估计，到 2040年，全球航天产业的收入将从目前的 3,500亿美元发展到超过1万亿美元的市场规模。 正如《3D打印与工业制造》一书所指出的，3D打印开启了下一代经济性的火箭发动机制造之路。3D打印对于火箭的制造是颠覆性的，这体现

首先，系统可以对需要打印的模型进行分析，推算聚合物耗材的打印顺序。然后利用现有的耗材输送方案，只是换成了由不同的聚合物来组成相应部分。

此外为了保证打印质量，还可在单线程输送的一根耗材上预留一定的缓冲间隙，最终将一种或多种聚合物耗材熔接到一起。

Programmable Filament - UIST2020（via）

当然，除了装载一次填充的 3D 打印耗材，这套方案也允许用户手动置换不同的材料。最后，有关这项研究的，已在近日的 ACM UIST 线上会议期间进行了探讨。