3D打印技术在液体定向运输方面的应用与挑战

刘颜铭1,2，陈阳3，马雅丽1,2，刘伟嵬1,2，陈强4,5，雷柏茂4,5（1.大连理工大学 机械工程学院；2.高性能精密制造全国重点实验室；3.沈阳航空航天大学 机电工程学院；4.工业和信息化部电子第五研究所；5.广东省电子信息产品可靠性技术重点实验室）

摘要：液体定向运输因其在精确药物递送、高效雾气收集及热转换等领域的广阔应用前景，近年来已成为科学研究的重点和热点。在此背景下，3D 打印（增材制造）技术凭借其材料与性能的可定制性及轻量化优势，为仿生液体定向运输功能结构/表面的制备提供了强有力的技术支撑。然而，目前对该方向的研究进展仍缺乏系统综述与深入讨论。本文在介绍液体定向运输所涉及相关模型/理论的基础上，从当前广泛应用的3D 打印技术（材料喷射打印、挤出式打印、粉末熔融打印及光聚合打印）出发，聚焦其在液体定向运输功能结构/表面制造中的应用，并依据制造原理对相关研究进行分类与探讨。最后，对不同3D 打印技术在现阶段应用中存在的问题（如打印精度及分辨率、打印材料、打印效率）进行总结，并对其未来在该领域的制造中所面临的挑战与发展方向进行展望。本文充分体现了3D 打印技术“材料-结构-功能”一体化的制造理念，对推动液体定向运输结构/表面的智能化及高性能制造具有重要的指导意义。

关键词：3D打印；液体定向运输；仿生功能结构/表面；可定制性；梯度设计