在3D打印（yìn）物体中（zhōng）嵌入纤维可用（yòng）于增加这些（xiē）物品的导电性或（huò）额外强度等特（tè）性。现（xiàn）在，工程（chéng）师（shī）们已经开发（fā）出一种（zhǒng）变形打（dǎ）印（yìn）喷嘴，以在打（dǎ）印过程中改变这些纤维（wéi）的方向。 通常，碳等（děng）功能性材（cái）料的短纤维只是简单地混入打印介质中，然（rán）后与之一（yī）起被（bèi）挤出。因此，它们通常会以相对于彼此的随机（jī）杂乱状（zhuàng）态结（jié）束。这（zhè）对某些应用来说是可（kě）以的，但对其他应用（yòng）来说（shuō）是行不通的。

  马（mǎ）里兰大学的工程师（shī）们为了寻求一种能（néng）够进行更多控制（zhì）的替代方案，利用（yòng）“PolyJet打印”工艺创造（zào）了一（yī）个原型打印喷嘴，该喷嘴的（de）侧面（miàn）有可充气的致动器。通过有（yǒu）选择地将空气抽（chōu）进抽出，喷嘴（zuǐ）的形状就会（huì）发（fā）生（shēng）变化，改（gǎi）变纤维在其不断挤出的单一（yī）打印介（jiè）质中的（de）方（fāng）向。

  在对该（gāi）设备的测试（shì）中，用含（hán）有（yǒu）碳微（wēi）纤（xiān）维的水凝胶打印出结构。在（zài）某些（xiē）区域，纤（xiān）维的相对随机（jī）取向导致（zhì）材料吸水时在所有方向上都同样膨胀。在（zài）其他（tā）区域，纤维方向比较一致的（de）情况（kuàng）下，导致材料主要向一（yī）个方向膨胀。

  这项技术（shù）可以在（zài）被称为“4D打印（yìn）”的领域（yù）中找到用武之（zhī）地，在该（gāi）领域中（zhōng），3D打（dǎ）印的物（wù）体会根据外部刺激而改（gǎi）变形态。它还可以用（yòng）于更传统的3D打印（yìn）物品，这（zhè）些物品在不同的（de）区域具有（yǒu）不（bú）同（tóng）的弹性，热，磁性或电气特性（xìng）。

  “通过为研究人员（yuán）提供一种可访问的方法（fǎ）来3D打印纤维填（tián）充复合（hé）材料，并按需控制其纤维方向（xiàng），从而控制其最终性能，这项工作为3D打印的新（xīn）应用打（dǎ）开（kāi）了大门，这些（xiē）应（yīng）用利用这些独（dú）特的材（cái）料（liào）特性及其实现的独特功能（néng），”参（cān）与（yǔ）这（zhè）项研究的副教授Ryan Sochol说。