在增材制造領(lǐng)域，DIW（直接墨水書寫）技術(shù)憑借其獨(dú)特的常溫?cái)D出成型優(yōu)勢(shì)，成為科研人員探索多元材料應(yīng)用的核心工具。與傳統(tǒng)FDM、SLA技術(shù)受材料形態(tài)限制不同，DIW直寫3D打印機(jī)能兼容從粘稠漿料到柔性凝膠的各類材料，覆蓋生物醫(yī)學(xué)、能源存儲(chǔ)、陶瓷加工等多個(gè)前沿領(lǐng)域，為科研創(chuàng)新提供了極高的材料自由度。

生物墨水是DIW技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域的核心應(yīng)用材料，其兼容性直接決定生物3D打印的成敗。目前主流的生物墨水包括水凝膠、細(xì)胞負(fù)載型凝膠及生物陶瓷墨水三類。水凝膠墨水憑借良好的生物相容性，可攜帶活性分子、藥物甚至活細(xì)胞，在組織工程支架打印中應(yīng)用廣泛。例如科研人員通過(guò)DIW技術(shù)打印膠原蛋白水凝膠支架，成功模擬人體組織微環(huán)境，為細(xì)胞增殖提供支撐。而添加了羥基磷灰石的生物陶瓷墨水，經(jīng)DIW打印后可制備骨修復(fù)支架，其力學(xué)性能與人體松質(zhì)骨接近，在骨科植入物研究中極具價(jià)值。

陶瓷漿料的適配的是DIW技術(shù)的經(jīng)典優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。早在上世紀(jì)90年代，DIW技術(shù)便首次應(yīng)用于陶瓷結(jié)構(gòu)打印，如今已實(shí)現(xiàn)高固含量陶瓷漿料的精準(zhǔn)成型?？蒲兄谐Ｓ玫难趸X、氧化鋯、氮化硅等陶瓷粉體，經(jīng)分散劑、粘結(jié)劑調(diào)配成觸變性漿料后，可通過(guò)DIW打印機(jī)擠出成型。江南大學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)近紅外輔助DIW技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高固含量氧化鋁漿料的無(wú)支撐打印，固化深度可達(dá)3.81毫米，大幅提升了復(fù)雜陶瓷結(jié)構(gòu)的加工效率，為航空航天、精密儀器領(lǐng)域的陶瓷部件研發(fā)提供了新路徑。

彈性體材料的拓展應(yīng)用讓DIW技術(shù)在柔性器件領(lǐng)域嶄露頭角。傳統(tǒng)彈性體3D打印受溫度限制較大，而DIW技術(shù)可在室溫下加工水性聚氨酯、硅橡膠等材料。英屬哥倫比亞大學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)纖維素納米纖維改性水性聚氨酯墨水，經(jīng)DIW打印及溶劑誘導(dǎo)固化后，制備的彈性體結(jié)構(gòu)斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)951%，可承受百次以上拉伸壓縮循環(huán)，在柔性機(jī)器人、智能穿戴設(shè)備部件研發(fā)中表現(xiàn)突出。

金屬漿料與復(fù)合材料的適配進(jìn)一步拓寬了DIW技術(shù)的應(yīng)用邊界。金屬漿料多由鈦合金、不銹鋼等粉體與粘結(jié)劑混合而成，經(jīng)DIW打印、脫脂燒結(jié)后可制備多孔金屬支架。北京航空航天大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用Ti-6Al-4V漿料經(jīng)DIW打印，獲得孔隙率39%-68%的醫(yī)用支架，力學(xué)性能符合人體植入標(biāo)準(zhǔn)。此外，石墨烯、碳納米管等功能填料與聚合物、陶瓷漿料復(fù)合后，通過(guò)DIW技術(shù)可打印高性能電極材料，在超級(jí)電容器、傳感器研究中展現(xiàn)出巨大潛力。

材料適配的核心在于DIW設(shè)備對(duì)漿料流變性能的精準(zhǔn)控制。優(yōu)質(zhì)的DIW直寫3D打印機(jī)需具備可調(diào)擠出壓力、多噴嘴切換及實(shí)時(shí)固化輔助功能，以適配不同粘度材料的成型需求。深圳森工科技的AutoBio2000 DIW墨水直寫3D打印機(jī)，憑借出色的材料兼容性獲得科研界認(rèn)可。深圳大學(xué)陳張偉教授團(tuán)隊(duì)借助該設(shè)備，成功實(shí)現(xiàn)SiOC/Bi?O?納米復(fù)合材料、Co?O?/CeO?氧富集墨水等多種功能材料的打印，連續(xù)在Chemical Engineering Journal、Advanced Functional Materials等頂刊發(fā)表研究成果，其打印的電極材料能量密度與循環(huán)穩(wěn)定性均達(dá)行業(yè)領(lǐng)先水平。

森工AutoBio2000設(shè)備支持從生物墨水到陶瓷漿料、金屬漿料的全品類適配，配備螺桿和氣動(dòng)等多種擠出系統(tǒng)與多波長(zhǎng)固化模塊，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)匹配不同的輔助成型模塊，可精準(zhǔn)調(diào)控打印參數(shù)以匹配不同材料特性。該設(shè)備已廣泛應(yīng)用于高校及科研院所的材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域的研究，為科研人員提供穩(wěn)定可靠的材料成型解決方案，助力科研成果快速轉(zhuǎn)化。