圣母大学航空航天与机械工程副教授张燕良说:“发现一种新材料通常需要10到20年的时间。”

“我认为，如果我们能把这个时间缩短到不到一年，甚至几个月，这将改变新材料的发现和制造。”

现在，张已经做到了这一点，他创造了一种新的3D打印方法，可以以传统制造无法比拟的方式生产材料。新工艺将多种雾化纳米材料油墨混合在一个印刷喷嘴中，在印刷过程中动态改变油墨混合比例。这种方法被称为高通量组合打印(HTCP)，它可以控制打印材料的3D结构和局部成分，并在微尺度空间分辨率下生产具有梯度成分和特性的材料。

他的研究刚刚发表在自然。

基于气溶胶的HTCP非常通用，适用于广泛的金属，半导体和电介质，以及聚合物和生物材料。它产生的组合材料就像“图书馆”一样，每个都包含数千种独特的成分。

张说，结合组合材料打印和高通量表征可以显著加快材料的发现。他的团队已经用这种方法鉴定了一种具有优异热电性能的半导体材料，这是一项有希望的能量收集和冷却应用发现。

除了加速发现之外，HTCP还生产出从硬到软逐渐过渡的功能分级材料。这使得它们在生物医学应用中特别有用，这些应用需要在柔软的身体组织和坚硬的可穿戴和植入式设备之间架起桥梁。

在下一阶段的研究中，张和他的先进制造与能源实验室的学生计划将机器学习和人工智能引导策略应用于HTCP的数据丰富特性，以加速广泛材料的发现和开发。爱博网投官方网站

张说:“未来，我希望开发一种自主和自动驾驶的材料发现和设备制造过程，这样实验室里的学生就可以自由地专注于高层次的思考。”