普林斯顿大学的工程师们开发了一种创新的3D打印技术，能够生产出既具有定制弹性和柔韧性，又成本效益高的软塑料材料，这些材料还能被回收再利用。这项技术突破了市场上现有产品难以兼顾的特性，研究成果发表在《Advanced Functional Materials》期刊上。

研究团队使用热塑性弹性体（thermoplastic elastomers）设计出具有可调节硬度的3D打印结构。通过控制打印路径，工程师们能够让塑料在某些方向上保持坚硬，同时在其他方向上灵活弯曲。这种材料的独特性能来自其微观结构，研究人员采用嵌段共聚物，其中刚性圆柱体嵌入柔性基质内，并通过3D打印对这些纳米结构进行定向排列，制造出方向性性能各异的材料。

这种材料的应用前景广泛，包括软性机器人、医疗设备、假肢、高性能鞋底和轻量化头盔等领域。研究负责人戴维森指出，这种纳米结构的可控性让研究人员能够精准调整材料性能，为产品设计提供了更高自由度。

团队选择的热塑性弹性体材料可加热熔化成型，冷却后变得坚韧且有弹性。利用其特殊的分子排列特性，研究人员成功创造出刚柔兼备的复合材料，并通过打印速度和受控挤压进一步优化性能。新技术不仅降低了生产成本，每克仅约1美分，还能重复使用并自修复，相较于传统每克2.5美元以上且需要复杂工艺的材料，具有显著优势。

研究团队计划进一步开发与可穿戴电子设备和生物医学设备兼容的新材料，推动该技术在未来制造业中的广泛应用。