在傳統(tǒng)的制造業(yè)中，把多種材料組裝成復雜的3D結(jié)構(gòu)是一大挑戰(zhàn)。然而，一項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（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），實現(xiàn)了功能豐富的復雜3D物體的創(chuàng)造。

研究者們在3D打印領(lǐng)域推進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設備。圖片來源: 密蘇里大學。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，無需在不同設備中進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)的任意預定位置進行精確鋪設，極大增強了設計的靈活性。

- 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，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、應變傳感器、紫外線傳感器、電磁鐵和微流控反應器，展示了FMAP應用的廣泛性。

實驗結(jié)果證實了FMAP在造出集成功能部件的復雜3D結(jié)構(gòu)方面的有效性。拉伸測試和材料屬性的詳細分析表明，所制造材料保持了良好的機械特性和出色的電導性。

總的來說，F(xiàn)MAP在多種材料組裝領(lǐng)域代表了一項重要的進步，為電子、機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。