武汉科技大学学生团队研发新型多材料3D打印机

中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 程墨 通讯员 周俊 姜永鸿）记者7月2日从武汉科技大学获悉，该校学生团队自主研发的“多材料双喷头五轴混合3D打印设备”，把硬电子材料精准“印”进软材料里，突破了3D打印的传统局限。基于此打印出的用于肺呼吸监测的压力传感器，将助力医疗服务精细化。

数据显示，我国慢性病如高血压、糖尿病死亡率超过80%，这些疾病的检测和治疗一直是医疗领域的难题。但现在多数病人佩戴的血糖监测设备体感不好、数据不准，影响后续治疗。团队负责人朱佳欣说：“我们身边的亲人因为现有检测设备的问题吃了不少苦头，而3D打印技术正好有定制化的特点，所以我们想试试看，能不能做出更好的设备。”带着这样的想法，8名来自机械、电控、算法领域的本科生充分发挥各自专长，决定研发能精准贴合患者身体、准确检测数据的可穿戴医疗传感器。

为了让监测设备既精准又舒适，团队创新开发了五轴控制系统，相比传统打印机的x、y、z三轴，新增了能180度旋转的u轴和360度旋转的v轴。这套系统在处理曲面时，可以有效减小台阶效应造成的“阶梯状”不平整的问题，使打印件表面更加光滑，让可穿戴部件更舒适。

目前，这台打印机的打印精度达到了33微米，相当于头发丝直径的三分之一，远超市面上普通打印机100微米的精度。团队设计的打印机有两个“喷头”，一个能快速切换不同的硬质材料，另一个通过两根独立料管可以同时打印两种软材料，用来制作贴合皮肤的保护层。通过精准控制，软硬材料能完美结合，实现“刚柔并济”。

该项目历时两年研发，前期进行大量理论研究，2024年9月进入实物搭建阶段，期间不断迭代优化，获得了3D打印领域顶尖专家张海鸥教授和史玉升教授的关注与指导。张海鸥称其“具有重要的科学意义与应用价值”。

团队已与上海一家公司达成初步合作，未来计划通过与企业深度合作实现产品产业化。“我们希望通过技术创新，为柔性电子器件的制造提供更高效、更精准的工具。团队将继续深化研究，推动3D打印技术在医疗、电子等领域的广泛应用，为科技强国建设贡献青春力量。”朱佳欣说。

作者：程墨 周俊 姜永鸿