前面，增隆新材料科技通过两篇文章《增材制造（3D打印）的常用材料及成形工艺》及《增材制造（3D打印）常用材料的研发趋势》为大家详细介绍了目前常用的增材制造（3D打印）材料的发展现状和研发趋势，此篇，我们再来详细讲讲目前全球范围最前沿，最具发展潜力的材料。
一、微纳增材制造（3D打印）材料
微纳增材制造是按照增材制造（3D打印）的原理制造毫米、微米、纳米级零件的技术，微纳增材制造的成形工艺主要有微立体光刻技术，聚合微纳3D打印，气溶胶喷射3D打印，墨水直写（DIW），电流体动力喷射打印，微选区激光烧结（μSLS），电化学制造（EFAB），电场驱动喷射沉积微纳3D打印等。
用于微纳增材制造（3D打印）的材料主要有高精度分子材料，用于微激光烧结的金属纳米材料，纳米导电材料（纳米银浆、石墨烯墨水)，纳米陶瓷粉，气溶胶材料，可降解生物材料，智能材料等。
1、高精度分子材料
由德国NanoScribe公司开发的一种高精度负性树脂材料，具有良好的电性能、力学性能和热稳定性,具有一定的耐水性和较低的热膨胀系数，可实现小到nm尺寸的物体打印。清华大学李晓雁教授采用力材料学理念设计的曲面细胞可以通过立体光刻技术制备基于极小曲面的聚合物微米点阵材料，并通过高温热解获得热解碳纳米点阵材料，该材料的特征尺寸在几百微米至几百纳米范围内变化。
2、金属纳米材料
金属纳米材料包括纳米粒子墨水，离子溶液，熔融金属液滴，这些材料可以制造分辨率10μm的金属结构，目前德国3DMicroPrint公司可以生产两种尺寸小于5μm的不锈钢粉末材料，可用于激光成形工艺，美国Microfabrica公司可以生产四种分层厚度在5μm，表面粗造度在0.8μm的金属材料，可用于微尺度金属零件的批量化生产。
金属增材制造（3D打印）成形件的最小特征尺寸会受到材料尺寸的影响，材料可以以粉末，线材，片材或喷墨的形式供给，适用于喷墨的成形工艺可以打印40–60μm尺寸的金属油墨液滴，最终成形件的最小的特征可以限制在固化液滴的大小。适用于粉末的成形工艺，如微选择性激光熔化(SLM)和激光工程净成形工艺，可以打印0.3–10μm的金属粉末颗粒，可将最终成形件的最小特征尺寸限制在约20μm的尺寸。
3、导电材料
用于导电的微纳材料有纳米银墨水和石墨烯材料，目前，由美国NanoDimension公司研制的纳米银导电墨水材料，尺寸可以达到10到nm，银含量在20%到70%之间，波兰XTPL公司开发了一种“超精密沉积”微增材制造工艺，使得打印成形件的尺寸小到1到50μm，该技术被运用在之智能玻璃显示器的电路缺陷修补中。
石墨烯材料是公认的世界上最薄，最强的和最灵活的材料，具有超强的导热性和导电性且比银墨水的价格便宜，英国的Haydale石墨烯公司目前在研究用于3D打印的石墨烯气凝胶轻质材料及石墨烯增强PLA纤维材料。
4、生物微纳材料
生物微纳增材制造（3D打印）材料主要是一些合成的具有生物相容性及可降解性的高分子材料及天然的生物材料，具体如聚乳酸，聚己内酯，左旋聚乳酸，水凝胶，纳米陶瓷（医用级别），这些材料都可以实现微尺度的打印精度。近期，发表在BioactiveMaterials期刊上的名为《Magnesiumsurface-activated3DprintedporousPEEKscaffoldsforinvivoosseointegrationbypromotingangiogenesisandosteogenesis》研究所述的利用镁离子螯合的聚多巴胺（PDA）涂层，是一种可以改善PEEK打印骨骼支架亲水性，促进细胞增殖和黏附，帮助骨细胞分化的生物微纳材料。发表在NatureCommunications期刊上的《Insitu3Dbioprintingwithbioconcretebioink》所述的一种生物混凝土墨水，将细胞通过电喷射附着在微凝胶基体上，可以通过原位3D打印的方式修复组织缺陷。
5、4D打印微纳智能材料
微尺度4D打印也是当下增材制造领域的研究热点之一，所谓“4D打印”，就是能变形的材料自动变形成为所设计的形状，因此，该领域的材料主要是各种智能材料，包括变形材料，形状记忆聚合物，形状记忆合金，刺激响应材料，水凝胶，压电材料等。
以上是微纳增材制造领域的各种材料，除此之外还有一些适用于常规尺寸增材制造（3D打印）的新型材料。
二、环保材料
在高分子材料领域，一些研究者致力于开发生物基材料或者在其他材料中添加改性材料来制造可回收或可重复利用的材料，例如，UBQMaterials与PlasticsApp合作将公司生产的技术废料制成的可用于增材制造（3D打印）的丝材。Fillamentum公司研发的%可生物降解的NonOilen材料。
三、硬质合金
硬质合金是通过粘合剂喷射3D打印技术，将碳及碳化物颗粒用金属粘合剂粘结到复合材料中来形成的一致极其坚硬的材料，硬质合金可以承受磨或钻的巨大力量，可以通过3D打印技术生产易磨损部件和工具，还可以生产异形件或内部冷却隧道。
四、混凝土材料
混凝土材料3D打印是通过挤出工艺来实现，挤出材料直接累积在下层材料上，在没有模具进行支撑的情况下要保持形状，需要考虑材料的流变性，研究表明纤维素醚、凹凸棒土、粉煤灰、硅灰和减水剂等材料的加入可有效改善混凝土材料的流变性，目前根据这些加入的材料不同，形成了硅酸盐水泥体系、硫铝酸盐水泥体系、磷酸盐水泥体系、地质聚合物体系以及铝氧镁水泥体系。
