研究人員最近發佈了一項名為 CRAFT 的技術——即在熱塑性材料的增材製造中調節光刻結晶度。這聽起來相當複雜，但它可能會推進 3D 列印技術的發展。現在，單一光源已成為材料耐用性的遙控器，實現了在 3D 製造過程中的實時調整。來自南卡羅來納州薩凡納河國家實驗室的團隊，與大學及其他國家實驗室的合作夥伴共同設計了這項新技術。迄今為止，3D 列印的部件通常顯得單調，從上到下均勻無變化。薩凡納河國家實驗室的研究員及項目負責人 Sam Leguizamon 表示：「我們從未對這些材料擁有如此高的控制力。能夠在列印過程中指導聚合物的形成，為我們提供了一種強大的新工具，不僅用於製造，還可以推進整個聚合物科學領域。」
CRAFT 方法的應用包括 3D 列印出具有不同靈活性和物理特性的軟體龜。通常，3D 列印物體的材料特性是均勻的，對某些產品來說這是有益的，但對其他產品則可能會造成問題。例如，如果列印一個塑料支架，則其從上到下的剛度都是相同的；如果列印一個手套，則整個手套的靈活性也是一致的。CRAFT 通過實時調整光強度來操控聚合物的分子結構，打破了這種局限性。Leguizamon 和團隊發現，簡單地調整列印過程中的光強度，可以使聚合物以不同的方式排列，從而精細調整單一列印部件的特定特徵，如強度、靈活性和耐用性。
例如，高強度的光照可能創造出如骨頭般堅硬的部分，而將光強度迅速調低，接下來的液體樹脂層則可以變得如皮膚般柔軟。研究發現，光強度直接改變材料的分子結構，這種效果通常只有在使用苛刻化學品或極端熱度時才能實現。通過跟踪清晰度的變化，證明了僅用光照就可以達到相同的複雜結構變化，從而繞過現有的更高強度處理方法。
在實驗室之外，德州大學奧斯汀分校的研究人員將這項技術進行了終極測試，成功在一次性會話中 3D 列印出一個詳細的人手模型。通常，創建一個逼真的醫療模型需要組裝數十個不同的部件，而使用 CRAFT，團隊能夠用單一材料連續列印整個手。最終的結果包括堅硬的內部骨骼、韌性十足的韌帶和柔軟可撓的皮膚。這一能力徹底改變了外科醫生進行複雜手術的練習方式以及工程師設計下一代防護裝備的方式。
此外，將材料性能直接編程到部件中打開了前所未有的效率，讓各行各業能夠在提高耐用性的同時減輕重量。這項技術能夠使航空工程師建造能夠從耐熱轉變為吸震的部件，幫助能源部門開發高壓核安全系統，還能讓生物醫學領域製作出模擬人類骨骼和組織不同密度的義肢。
