想象一下拉伸一種材料，比如橡皮筋。拉伸得越多，它就越細。格拉斯哥大學的一組研究人員設計了一種相反的材料：拉伸時會膨脹的塑料。這些材料被稱為拉脹材料，研究人員通過精細的工程設計和3D打印內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了這種獨特的性能。但是，這些塑料究竟是如何制造的？它們又有哪些應用呢？
高性能聚合物（HPP）已在工業(yè)領域應用數(shù)十年，尤其是在注塑成型和機械加工領域。然而，近年來，它們已不再是傳統(tǒng)工程的專屬材料，而是開始應用于增材制造領域。這類聚合物與傳統(tǒng)聚合物相比，具有更優(yōu)異的性能，例如更高的強度、更佳的耐磨性和更持久的耐用性。在增材制造工藝中最常用的HPP包括聚芳醚酮（PAEK）系列（包括PEEK和PEKK）以及聚醚酰亞胺（PEI），其商品名ULTEM。
這項研究最近發(fā)表在arXiv科學平臺上，探索了基于PEEK（聚醚醚酮）并以類似月球風化層的材料進行增強的3D打印材料的可能性。這種復合材料可以利用當?shù)刭Y源在月球上制造零件、工具甚至基礎設施。
直接使用聚合物顆粒進行打印——這種工藝通常被稱為熔融顆粒成型 (FGF) 或直接擠出——不僅可以節(jié)省成本（每公斤打印成本估計可降低 65% 至 90%），而且可以更快地打印大型部件，更重要的是，您可以直接使用自己切碎的失敗打印件、支撐物和其他塑料廢料進行打印
想象一下拉伸一種材料，比如橡皮筋。你拉伸得越多，它就越薄。格拉斯哥大學的一組研究人員設計了一種與之相反的材料：拉伸時會膨脹的塑料。這些被稱為拉脹材料，研究人員通過精心設計和3D打印內(nèi)部幾何形狀實現(xiàn)了這種獨特的特性。但這些塑料究竟是如何制造的？它們又有哪些應用呢？
電影道具可以通過多種方式制作；一位制作者分享了一個用3D打印的部件制作的迪士尼《星際寶貝》道具。
Polymaker的這款新型玻璃纖維增強PPS（聚苯硫醚）材料強度和剛度接近PEEK，耐熱性和耐化學性也高于PEI，產(chǎn)品經(jīng)理Troy Sun表示，其旨在“將超高性能領域的可及性提升到一個新的水平”。其零售價為每500克線軸66美元。相比之下，Prusament PEI 1010的零售價為每500克139美元，而Bambu Lab的PPS-碳纖維的零售價約為每500克86.67美元。
當擠出的線材冷卻過快并收縮時，就會出現(xiàn)問題。這會拉動前一層，產(chǎn)生張力。前一層又會拉動其下一層，如此反復，直至第一層。如果打印床的粘合力不足，第一層就會脫離打印床，導致翹曲。因此，在打印溫度過低、收縮率較高的聚合物上打印時，這個問題會更加嚴重。即使沒有觀察到翹曲，它也會在部件內(nèi)部（以及各層之間）產(chǎn)生張力和內(nèi)應力，從而降低拉伸強度和抗沖擊性。
