韩国国内研究团队掌握了一项可强化“光固化3D打印”耐久性的全新技术。此前，光固化3D打印虽然以快速、精密为优势，被广泛应用于从牙科治疗到复杂试制品制作等诸多领域，但其易在受冲击时破损的缺点也日益凸显。
KAIST（韩国科学技术院）29日表示，机械工程系 Kim Miso 教授研究团队开发出一项新技术，可从根本上解决光固化3D打印在耐久性方面的局限。
光固化3D打印虽然可以自由实现复杂形状，但在耐久性方面暴露出薄弱环节。
为解决这一问题，研究团队选择将能够在吸收冲击和振动的同时实现橡胶、塑料等多种物性的全新光固化树脂材料，与可自动为结构物各部位分配最优强度的机器学习设计技术相结合。
研究团队首先引入动态键合，开发出“聚氨酯丙烯酸酯（PUA）”材料，大幅提升了相较于现有材料的冲击与振动吸收能力。随后，通过调节光强，在单一树脂配方中实现不同强度，并应用“灰度DLP（数字光处理）”技术，成功赋予结构内部各部位以定制化强度。
这一成果源自对人体骨骼与软骨各司其职又相互协调原理的借鉴。
机器学习算法会分析结构形状和载荷条件，自动给出最优的强度分布方案。研究团队表示，通过这一方式，材料开发与结构设计实现有机联动，从而可以进行定制化的强度分配。
提升经济性也是本次研究的亮点之一。以往为了实现多种物性，需要采用昂贵的“多材料打印”技术，而本团队开发的技术仅依靠单一材料与单一工艺即可发挥同等效果，从而降低生产成本。复杂的设备或材料管理不再必要，并通过基于人工智能（AI）的结构优化，同时缩减了研发时间和产品设计成本。
Kim 教授表示：“本项技术的意义在于同时拓展了材料物性与结构设计的自由度。应用该技术后，面向不同患者的个性化植入物今后既能具备更强的耐久性，又能在佩戴时更加舒适；精密机械部件也可以比以往更为坚固地进行制造。”
他还补充称：“尤为重要的是，仅凭单一材料、单一工艺就能实现多种强度，并兼顾经济性，这一点有望成为今后将应用范围拓展至生物医疗、航空航天、机器人等多种产业领域的推动因素。”
另一方面，本研究在科学技术信息通信部的支持下，作为韩国研究财团BRIDGE融合研究开发项目、中坚研究者支援项目以及应对下一代半导体的微细基板技术开发项目的一环而开展。研究成果近期发表于材料科学领域学术期刊《Advanced Materials》在线版。
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