简单地说，三维打印机是一种设备，可以“打印”一个真正的三维物体，这 项技术参考了寻常打印机的原理，通过分层加工来进行打印，逐层打印所需物品， 不过都是真材实料的逐层打印，最终打印出一个与设定物品等比例的真实物品， 这种印刷技术被称为三维立体印刷技术。论文网

3D 打印存在着许多不同的技术。最大的不同便是在打印过程中，同样的打 印原理，使用不一样的打印材料，打印出性能不同的产品。3D 打印常用材料有 尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、镀银、橡胶类材料等。最为新颖的便是新型材料的 使用研发。下图 1-1（a）、1-1（b）为 3D 打印的示范图。

图 1-1（a） 3D 打印胚胎干细胞[1] 图 1-1（b） 3D 打印[1]

1.1.2 3D 打印的应用和前景

3D 打印常用来作为模型制造用来应用工业设计、航空航天等领域，后来随 着技术成熟开始用于产品的直接制造，已经有零部件是由 3D 打印技术来完成的。 该技术在很多领域已经投入应用，例如：手机零件、工业设计、建筑、珠宝、汽 车、航空航天、牙科和医疗产业、土木工程、枪支、工程和施工（AEC）、教育、 地理信息系统。

3D 打印技术先后进入了珠宝、汽车、牙医行业，研究人员相信之后技术越 发成熟，会用更多的应用。在前两年里，3D 打印技术就已经多次被权威科学杂 志评为最有潜力的新型材料。这个无论对企业还是消费者来说，都是一个好消息。 研究人员在努力下已经可以使用 3D 打印技术改进了其喷气引擎的效率。美国三 维系统公司的 3D 打印机可以打印糖果和乐器等，无怪乎很多研究人员盛赞 说:“这的确是一种巧夺天工的技术。”

1.1.3 微尺度 3D 打印技术

微纳尺度的 3D 打印具有很高的突出优势和潜能，在高深宽比微纳结构、复 合多材料、复杂三维微纳结构、材料微纳结构制造方面都有所体现[3]。

为了满足组织工程、微纳机电系统等不同领域和行业的需求，研究人员随着 3D 打印和微纳科技的迅猛发展,开始进行大规模的研究，我们已知的近年国内外 研究人员已经开发出的产品，包含有多种类型微纳尺度 3D 打印工艺以及打印材 料例如：生物材料、复合材料等，同时还有与之相关的装备, 并已经将这些成果 应用于多个领域和行业[3]。因为有不同成型原理、分辨率、打印材料等因素,微 纳米尺度三维印刷大致可分为：电喷打印、微立体光刻技术，基于双光子聚合三 维激光直写、微激光烧结(micro laser sintering technology, MLS 或者 laser micro sintering, LMS)、电化学沉积(electrochemi- cal fabrication, EFAB)、 气溶胶喷射印刷、微三维打印(喷焊）、喷墨印刷、复合 3D 打印，4D 打印。

我们提出了一个通过 3D 打印气凝胶微结构的方案。成功的关键因素在于在 气凝胶的三维打印中需要修改 GO 前体悬浮液，使得其浓度可以用作印刷油墨同 时，调整三维印刷工艺，以防止在印刷期间过早干燥结构体。通过解决这些问题， 3D 打印的气凝胶微结构将会达到或超过形成这些气凝胶的分散小块材料的性能。 石墨烯微结构具有超大的表面积，良好的导电性，低相对密度。通过修改石墨烯 气凝胶的微观结构和密度以及改变油墨配方，我们还展示了如何在微结构的力学 性能上进行调整。如石墨烯气凝胶目前正在探索各种的可以适应的使用环境，使 用这种新型材料将进一步扩大应用范围。

1.1.4 3D 打印的不足与改进

对于苹果公司代工生产手机有多年经验的富士康董事长郭台铭以三维印刷 和制造的手机为例，三维印刷产品仍无法投入使用大量的产品，只能看到，在外 形上相同而已。因为这些产品实际上无法加入电子元器件，无法称为电子产品来 投入使用。文献综述