在3D打印物体（tǐ）中嵌（qiàn）入纤（xiān）维可用（yòng）于增加这些物品的导电性或额外强度等特性。现在，工程师们已经（jīng）开发（fā）出一种变（biàn）形打印喷嘴，以在打印过（guò）程中改变这些纤维的方向。 通常，碳等功能性材料的短纤维只是简单地混入打（dǎ）印介质中，然后与（yǔ）之一（yī）起被挤（jǐ）出（chū）。因此（cǐ），它们通常会（huì）以相对于彼此的随机杂乱状态（tài）结束（shù）。这（zhè）对某些应用来说是可以的，但对其他（tā）应（yīng）用来说是行（háng）不（bú）通（tōng）的（de）。

  马里兰大学的（de）工程师们为（wéi）了寻求一种能够进（jìn）行更（gèng）多控制（zhì）的（de）替代方案，利用（yòng）“PolyJet打印”工艺（yì）创造了（le）一（yī）个原（yuán）型打印喷嘴，该喷嘴（zuǐ）的（de）侧面有可充气的致动器。通过有选择地将空气抽进抽出，喷嘴的形状（zhuàng）就（jiù）会发生变化（huà），改变纤维在其不断挤出的单一打印（yìn）介质中的方向（xiàng）。

  在对（duì）该设备的测试中，用（yòng）含有碳微纤维的水凝胶打印出结（jié）构。在（zài）某（mǒu）些区域（yù），纤维的相对（duì）随机取向导致材料吸水时在所（suǒ）有（yǒu）方向（xiàng）上都（dōu）同样膨（péng）胀。在其他（tā）区域，纤维（wéi）方向比较一致的（de）情况下，导致材（cái）料主要向一个（gè）方向膨胀。

  这项技术可以（yǐ）在被称为“4D打印”的（de）领域（yù）中找到用武之地，在该领域中，3D打印的物体（tǐ）会根据外部刺激而（ér）改（gǎi）变形（xíng）态（tài）。它还可以用于更传统的3D打印物品，这些物（wù）品（pǐn）在不同的区域（yù）具（jù）有不同的（de）弹（dàn）性（xìng），热，磁性或电（diàn）气特性。

  “通过为研究人员提供一种可访问的（de）方法来3D打（dǎ）印（yìn）纤维填（tián）充复合材料，并按需控制其纤维方向（xiàng），从而控制其最终性（xìng）能，这项工作为3D打（dǎ）印的新应用打开了（le）大门，这（zhè）些应用利用（yòng）这些独特的材料（liào）特性及（jí）其实现的独特功能，”参与这项研究的副教授Ryan Sochol说（shuō）。