2026年2月22日，麻省理工学院的研究人员开发了一种新型多材料挤出3D打印平台，能够在单一制造步骤中直接打印出完整、可运行的电机，为电机及复杂电子系统的制造方式带来了新的可能。△相关研究已发表在《虚拟与物理原型》期刊上，研究题目为“采用多模式、多材料挤出工艺制造的全3D打印电机”（传送门）
突破单一材料局限
麻省理工学院微系统技术实验室首席研究科学家，也是此项研究的主要作者Luis Fernando Velásquez-García表示：“这是一项重大的工程挑战。我们必须想办法将同一种打印方法——挤出——的多种不同表现形式无缝地结合到一个平台上。”
该平台采用四个独立挤出机，可处理多种不同形态的可打印材料，包括聚合物、导电油墨以及硬磁性材料。在逐层构建器件的过程中，系统会根据设计需求自动切换喷嘴，实现多材料的精确集成。与目前大多数仅支持两种、且材料形态相同（如丝材或颗粒）的多材料挤出系统不同，研究团队在一台商用打印机的基础上进行了深度改造，开发了定制化挤出模块和全新的控制框架。同时，研究人员在关键位置布置了传感器网络，以确保各喷嘴在高精度运动过程中保持严格对准，避免层间错位。
其中，用于形成电路的导电材料以油墨形式存在，采用基于压力的挤出方式进行打印。这类材料在流变特性、沉积稳定性以及与加热喷嘴的协同工作方面，对系统集成提出了显著挑战。
三小时“打印”一台电机
在实验验证中，研究团队使用五种不同材料，在约三个小时内成功打印出一台功能齐全的电动直线电机。单个器件的材料成本约为0.5美元，后处理步骤仅包括对硬磁性材料进行磁化。测试结果显示，该电机在不依赖液压放大器的情况下，产生的驱动力显著高于传统同类直线电机。
Velásquez-García表示：“这项成果令人振奋，但它只是一个起点。我们有机会从根本上改变产品的制造方式，通过在使用现场一步完成硬件制造，而不是依赖复杂的全球供应链。这次工作已经证明，这种模式在技术上是可行的。”
下一步，研究团队计划将磁化过程直接集成到打印流程中，进一步展示完全 3D 打印的旋转电机。同时，他们还将扩展平台的工具集，以支持更高复杂度电子系统的单片化制造。
Velásquez-García总结道：“我们不仅对这台电机本身以及性能感到兴奋，更重要的是，它展示了未来电子制造可能发生的深刻变革，这只是众多潜在应用中的一个例子。”
来源:南极熊
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