在傳統(tǒng)的制造業(yè)中，把多種材料組裝成復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu)是一大挑戰(zhàn)。然而，一項(xiàng)新近的研究提出了自由形態(tài)多材料組裝過程（Freeform Multimaterial Assembly Process, FMAP），這一過程融合了多種技術(shù)，使得結(jié)構(gòu)性和功能性材料能無縫地組裝成多功能對象。

該過程融合了自由形態(tài)激光誘導(dǎo)（Freeform Laser Induction, FLI）、直接噴墨寫入（Direct Ink Writing, DIW）以及熔融絲材制造（Fused Filament Fabrication, FFF），實(shí)現(xiàn)了功能豐富的復(fù)雜3D物體的創(chuàng)造。

研究者們在3D打印領(lǐng)域推進(jìn)了多材料的組裝技術(shù)。使用FMAP平臺和工作流程，結(jié)合結(jié)構(gòu)性與功能性材料組裝出3D設(shè)備。圖片來源: 密蘇里大學(xué)。FMAP方法能在3D結(jié)構(gòu)中精確地放置功能性材料，克服了目前多材料制造技術(shù)的局限性。通過結(jié)合利用FLI、DIW和FFF，此過程不僅多樣化地組裝材料，還大大減少了廢物，增加了個性化定制的可能性。

其關(guān)鍵優(yōu)勢包括：

- 流程簡化：FMAP簡化了制造過程，無需在不同設(shè)備中進(jìn)行繁瑣的多步驟處理。

- 靈活性：FLI技術(shù)使得功能性材料可以在3D結(jié)構(gòu)的任意預(yù)定位置進(jìn)行精確鋪設(shè)，極大增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的靈活性。

- 材料利用：此方法通過直接加工不同的功能性材料，有效減少了原料浪費(fèi)，提升了材料的使用效率。

- 功能多樣性：制造出的3D物體展現(xiàn)了豐富的功能性，比如LEDs、應(yīng)變傳感器、紫外線傳感器、電磁鐵和微流控反應(yīng)器，展示了FMAP應(yīng)用的廣泛性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了FMAP在造出集成功能部件的復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)方面的有效性。拉伸測試和材料屬性的詳細(xì)分析表明，所制造材料保持了良好的機(jī)械特性和出色的電導(dǎo)性。

總的來說，F(xiàn)MAP在多種材料組裝領(lǐng)域代表了一項(xiàng)重要的進(jìn)步，為電子、機(jī)器人和微流體等多個行業(yè)的集成、多功能3D物品開發(fā)提供了一個有前景的道路。