在3D打印物体（tǐ）中嵌入纤维可（kě）用（yòng）于增加这些（xiē）物品的导电性或额外强度等特（tè）性。现在，工程师们已经开发出一种变（biàn）形打（dǎ）印喷嘴（zuǐ），以在打（dǎ）印过程中改变这些纤维的方向。 通常，碳等功（gōng）能（néng）性材料的（de）短纤维（wéi）只（zhī）是简单地混入打（dǎ）印介质中，然后与之（zhī）一起被（bèi）挤出。因此，它们通常（cháng）会以相对于彼此的随机杂乱状态结（jié）束。这对某些应用来说是可（kě）以的，但（dàn）对其（qí）他应（yīng）用来说是行不（bú）通（tōng）的。

  马里兰（lán）大学的工（gōng）程师（shī）们（men）为了寻求一种（zhǒng）能够（gòu）进行更多控制的替代方（fāng）案，利用（yòng）“PolyJet打印”工（gōng）艺创造了（le）一个原型打（dǎ）印喷嘴（zuǐ），该喷嘴的侧面有可充气的致动器。通过有选择地将空（kōng）气抽进（jìn）抽出，喷嘴（zuǐ）的形状就会发生变化，改变纤（xiān）维在其不断挤（jǐ）出的单一打印介质中的方向。

  在对该设备的测试中，用含有碳微纤维的水凝胶打印出结构。在（zài）某些区域，纤维的相对随机取（qǔ）向（xiàng）导致材（cái）料吸水时在所有方向上都同样膨胀。在其他区域（yù），纤（xiān）维（wéi）方向比（bǐ）较一致的情况下，导致材料主（zhǔ）要向一个方向膨胀（zhàng）。

  这项技术（shù）可（kě）以在被称（chēng）为（wéi）“4D打印”的领域（yù）中找到用武（wǔ）之（zhī）地（dì），在该领域中，3D打印的物体会根据（jù）外（wài）部刺（cì）激（jī）而改变形（xíng）态。它还可以用于更传统的3D打印物品，这（zhè）些物品（pǐn）在不同的区域（yù）具（jù）有不同的弹性，热（rè），磁性或电（diàn）气（qì）特性。

  “通（tōng）过为研究人员提（tí）供一种（zhǒng）可访问（wèn）的方法（fǎ）来3D打印纤维填充（chōng）复合材料，并按需控（kòng）制其纤（xiān）维方向，从而控制其最（zuì）终性能，这项（xiàng）工作为3D打印的新应用打开（kāi）了大门，这些应用利（lì）用这些独特的材（cái）料特性及其实现的独特功（gōng）能，”参与这项研究的副教授Ryan Sochol说。