3D纳米打印技术可以将陶瓷转化为高性能系统，从疾病检测到太空旅行

由于一种全新的陶瓷制造方法，你喝早晨咖啡的材料可以改变科学家检测疾病、净化水和隔离航天飞机的方式。

3D-AJP发表在《高级科学》杂志上，是一种气溶胶喷射3D纳米打印技术，可以制造出高度复杂的陶瓷结构，这些结构只有10微米（人类头发宽度的一小部分），肉眼几乎看不见。这些3D结构由微尺度特征组成，包括柱、螺旋和晶格，可以控制孔隙率，最终实现陶瓷应用的进步

陶瓷因其耐磨性、热稳定性、隔热性、高刚度和生物相容性而被认为是新兴工程系统的关键。虽然现有的3D打印技术为陶瓷制造打开了大门，但由于在打印过程中从油墨中去除了支撑材料所需的添加剂，在打印后处理过程中经常观察到严重的收缩和/或缺陷。收缩率在15-43%之间，制造商很难设置打印参数来输出理想的零件

3D-AJP不依赖于油墨中的添加剂，因此收缩率仅为2-6%，因此制造商可以确信他们想要的结构就是他们要打印的结构。为了确保这一点，研究团队进行了详细的可制造性研究，以确定生产最终形状所需的CAD程序

此外，包括博士后胡春山博士在内的团队展示了3D-AJP在一个单一结构中打印两种陶瓷材料的独特能力，这为先进的应用提供了可能

该应用程序是对过去研究的扩展，在过去的研究中，Panat的团队开发了一种金属生物传感器，可以在10秒内检测新冠肺炎，这是有利的，因为与金属相比，陶瓷传感器的制造速度可以快近5倍

Panat还提到了这项技术在水净化和隔热方面的优势

“在紫外线和氧化锌的存在下，化学物质可以降解，因此通过创建具有更大表面积的3D结构，我们可以将水净化的速度和效率提高四倍，”他说。“此外，我们控制这些结构孔隙率的能力，使我们能够控制和定制航天飞机中使用的绝缘体等结构的导热性。”