科技日報記者 張佳欣
想要在同一塊打印件上同時獲得骨骼般的堅硬和肌肉般的柔韌？這已不再是幻想。據最新一期《科學》雜志報道，美國得克薩斯大學奧斯汀分校研究團隊在3D打印領域取得突破。他們通過開發微米級性能可控的3D打印新工藝，僅需改變光照強度，就能在同一物體上按需調控硬度與透明度。實現這種低成本、高精度的技術意味著，未來醫學學生或許能在觸感極為逼真的“打印人體”上練手，而無需昂貴的特種設備。
這項被命名為“熱塑性材料增材制造中的結晶度調控”（CRAFT）的技術，其核心秘密并不在于材料本身的復雜性，而在于如何用光來精準“塑形”材料的內部微觀結構。在打印過程中，研究人員利用商用3D打印機將一系列灰度圖像投影到液態樹脂中，通過不同灰度產生的光強差異，誘導材料在固化時形成不同程度的結晶。這種微觀層面的差異，最終在宏觀上轉化為截然不同的力學和光學表現。
與傳統多材料打印不同，CRAFT技術是在同一種材料內部“原位誘導”出性能差異。這種方法更接近自然界組織結構的連續變化方式，避開了多材料結構中常見的界面失效和斷裂問題，使模型在受力和形變上表現得更像真實的人體組織。
在醫學教學領域，CRAFT可構建同時包含“硬—軟”多種力學特性的三維模型，模擬骨骼、韌帶和肌肉等組織之間的真實連接關系。相比傳統3D打印模型，這類結構在受力和形變上的表現更接近真實人體組織。
