如今，光固化3D打印技術已經被廣泛的采用，在齒科、首飾、手辦等領域，然而如上圖一樣的常規光固化3D打印機，一次仍然只能打印一種材料。

△FDM技術類型的3D打印機可以通過增加噴頭數量來實現多色或者多種材料同時打印，圖片來源makerbot

而在光固化領域，多材料或者說混合材料的3D打印，一直沒有突破。2019年3月15日，魔猴網獲悉，一篇發表在《Nature Communications》上的論文，給出了新穎的解決辦法。威斯康星大學麥迪遜分校的科學家開發出一種新型3D打印機，它擁有可見光和紫外光兩種模式，可以同時打印多種光敏樹脂材料。

該方法利用多材料光固化空間控制（MASC）技術，在增材制造過程中根據不同的材料化學成分選擇不同的光源波長。多組分光敏素包括具有相應的自由基和陽離子引發劑的丙烯酸酯和環氧化物基單體。

△實驗場景：（A）自定義多材料DLP 3D打印機設置的標記圖。

（B）標記設置關聯圖相。

（C）物理多材料設置，未標記。

圖片：筆記本電腦上顯示的內容同時被發送到“右”投影儀（UV投影儀，前置）

和“左”投影儀（OptomaHD27，背面的白色投影儀）

在長波長（可見光）照射下，觀察到丙烯酸酯組分的優先固化。在短波長（UV）照射下，摻入丙烯酸酯和環氧化物組分的組合優先固化。這使得能夠生產含有硬質環氧化物網絡的多材料部件，與軟水凝膠和有機凝膠形成對比。 MASC配方的變化極大地改變了打印樣品的機械性能。使用不同MASC配方打印的樣品具有空間控制的化學不均勻性，機械各向異性和空間控制的膨脹。

△光敏樹脂材料配方

原理聽起來有點復雜，在實際操作中，研究人員同時將來自兩臺投影儀的光線導向一大桶液體原材料，在平臺上逐層構建。構建一個層之后，構建平臺向上移動，然后構建下一層。也就是說用兩個光源+一桶樹脂，實現兩種材料的光固化3D打印。先說光源的控制，研究人員創建了二元圖像組合，一系列圖像通過可見光DLP投影儀處理，而另一組圖像并行發送到紫外線投影儀系統。

頂部圖像顯示數字設計及其打印形狀。紫色對應于紫外線固化的硬環氧化物區域，而灰色區域是可見光固化的丙烯酸酯區域。在底部，3D打印的MASC徽標變成了由剛性，不透明區域和柔軟透明區域組成的打印對象。 研究人員面臨的主要障礙是優化原料的化學性質。他們首先考慮了兩種單體在一個桶中的表現。他們還必須確保單體具有相似的固化時間，以使每層內的硬質和軟質材料在大約相同的時間內完成干燥。

通過適當的化學反應，研究人員現在可以通過紫外線或可見光確切地確定每種單體在打印物體內固化的位置。UW-Madison化學教授A.J. Boydston帶領他最近與表示： “還有許多不完善之處，但這些都是令人興奮的新挑戰。”