在3D打（dǎ）印物体中嵌入（rù）纤（xiān）维可用于增加这些物品的导电性或额（é）外强度等特性。现在，工程师们已经开发出一种变形打（dǎ）印喷嘴，以在打印过程中改变这些纤（xiān）维的（de）方向。 通常，碳等功能性材料的短纤维只是简单（dān）地（dì）混入打印介质（zhì）中，然（rán）后与之一（yī）起（qǐ）被挤出。因此（cǐ），它们通常会以（yǐ）相对于彼此的随机杂乱（luàn）状态结束（shù）。这对某些应用来说是可（kě）以的，但对其他应用来说是行不通的。

  马里兰（lán）大学（xué）的工程师们为（wéi）了寻（xún）求一种能够进行（háng）更多控制的（de）替代方案，利用“PolyJet打印（yìn）”工艺创（chuàng）造了一个原型打印喷嘴，该喷嘴的侧面有可充气的（de）致动（dòng）器（qì）。通过（guò）有选择地（dì）将空气抽进抽出，喷嘴的形状就会发生变（biàn）化，改变纤（xiān）维在其不断挤出（chū）的单一打印介质中（zhōng）的方（fāng）向（xiàng）。

  在对该设备的（de）测试中，用含有碳微纤维（wéi）的水凝胶（jiāo）打印出结构。在某些区域，纤维的相对随机取向导致材料吸（xī）水时在所有方向上都同（tóng）样膨胀。在其（qí）他区域（yù），纤（xiān）维方向比较一致的（de）情（qíng）况下，导致材料主要向（xiàng）一个方向膨胀。

  这项技（jì）术可以在被称（chēng）为“4D打印”的领（lǐng）域中找到用武之（zhī）地，在（zài）该领域（yù）中，3D打印的物体会根据外部刺（cì）激而改变形态。它（tā）还可（kě）以用于更传统的3D打印（yìn）物品，这（zhè）些物品在（zài）不同（tóng）的（de）区域具有不同（tóng）的（de）弹性，热，磁性或电气特（tè）性。

  “通过为（wéi）研（yán）究人员提供一（yī）种可访（fǎng）问的方法来3D打（dǎ）印纤维填充复合材料，并按需控制其（qí）纤维方向，从而控（kòng）制其最终性能（néng），这项工作为3D打（dǎ）印的新（xīn）应用打开了大门（mén），这些应（yīng）用利（lì）用（yòng）这（zhè）些独特的材料特性（xìng）及其实（shí）现的独（dú）特功能，”参与这项研究的副（fù）教授Ryan Sochol说。