A D V A N C E D   P R O T O T Y P I N G  ·  先 進 原 型 打 樣  

光的雕刻師：UT Austin 雙光源 3D 列印實現剛柔並濟

By TY 3D PRINTING · August 25, 2025 

在產品開發中，軟硬材質的接合處往往是最脆弱的弱點。

正如原文提到的經典案例：一雙運動鞋的橡膠鞋底，往往會隨著使用時間增加而與上方的柔軟網布發生分離脫層。這種「界面失效」現象，在 3D 列印多材質打樣時同樣棘手。

若無法在分子層級達成穩定連結，測試原型在物理應力下極易從接縫處撕裂。  

這項技術的核心，在於採用客製化設計的混合樹脂，利用不同波長的光線觸發不同的化學反應。當照射可見的紫色光時，樹脂會固化成具備高延展性的彈性材料：而在高能量的紫外光 UV 照射區域，樹脂則變得剛性強韌。這使得工程師在單次列印中，就能精準呈現「鞋底剛硬、鞋面柔軟」的複合質感。 

這項研究的靈感源自大自然。人體的骨骼被具備彈性的軟骨所包覆，兩者之間有著極為平滑的過渡，沒有明顯的斷層或應力集中點。

Zak Page 教授指出：「我們在分子層級建立了兩種反應基，讓兩種固化反應相互協調。這讓軟硬材料的過渡區域不再是容易失效的缺陷，而是能夠穩定銜接的連續性結構。」 

研究團隊展示了包含具備柔性韌帶與剛性骨架的關節模型，以及內嵌金屬導線、可任意拉伸的可撓式電子元件原型。

對於開發人員而言，這意味著在進行複雜結構驗證時，無需再擔心異材質膠合處的強度問題，便能獲得具備真實物理特性的高階一體化原型，大幅縮短產品進入量產前的驗證週期。