如果不同材料的固化速度不同，用不同材料3D 列印單一物體可能會很困難。新型Inkbit 系統解決了這個問題，它已被用於列印高度複雜的功能性機器人手……只需一次列印作業。常用的”增材製造”型三維印表機透過連續沉積熔融聚合物或其他材料層來建構物體。在較便宜的印表機上，這些層與層之間不完全一致的稜線往往清晰可見。

Inkbit 用於列印這隻功能性機器人手，它配有骨骼、韌帶和肌腱。圖/蘇黎世聯邦理工學院/托馬斯-布赫納

更高級的3D噴墨印表機仍然是層層堆積，但它們利用多個噴嘴同時沉積多種類型的聚合物樹脂。然後用紫外線固化樹脂，再用整合式刮刀刮掉層與層之間的稜角。在整個印刷過程中，這種固化和刮削過程都在快速、持續地進行。

如果其中一種樹脂的固化速度比其他樹脂慢得多，情況就會變得更加棘手。在這種情況下，如果刮刀移動得足夠快，以保持印刷作業快速進行，仍然柔軟的樹脂就會塗抹在上面。它還會附著在刮刀上，使其膠結。這就是Inkbit 系統的用武之地。

Inkbit 也被用於3D 列印腿部機器人和可吸收振動的超材料。 

Inkbit 由蘇黎世聯邦理工學院（ETH）研究所和麻省理工學院（MIT）的科學家合作開發，它摒棄了刮刀。取而代之的是，它採用了一種名為視覺控制噴射的技術，透過四台高幀頻相機和兩台雷射器對被列印物體的表面進行連續掃描。

這些掃描用於繪製複雜的物體深度圖，每一層上的任何瑕疵都會在沉積後立即被記錄下來。在沉積下一層時，噴嘴的流速會進行調整，以補償這些瑕疵，從而實現層與層之間的平滑過渡。這樣，固化較慢的樹脂就有機會硬化，成品上就不會出現脊紋。

手部的3D 電腦模型，顯示不同顏色編碼的材料布赫納TJK 等人，《自然》，2023 年

在一次技術演示中，研究人員利用這項技術列印出了高度精細的機器人手，並配有模擬骨骼、韌帶和肌腱。值得注意的是，這隻手是在一次連續列印作業中完成的，由剛性和彈性聚合物樹脂製成，它們以不同的速度固化。無需列印後組裝。

Inkbit 公司是麻省理工學院的衍生公司，目前正在接受商業客戶的印刷任務。

更多資訊請見下面的影片。有關這項技術的論文最近發表在《自然》雜誌上。