本篇成果由中国科学技术大学联合南方科技大学、美国南加州大学课题组共同完成，发表于Nature Communications（Nature一区TOP综合顶刊），聚焦传统热固树脂DIW打印核心瓶颈，提出全新原位双加热ISDH成型体系，无需额外流变填料改性，即可适配全品类热固墨水，大幅拓宽浆料直写材料适用范围。

硅酮、环氧等热固材料凭借高强度、耐温耐化学特性，在柔性电子、软体机器人领域需求巨大，但传统制造工艺缺陷明显：注塑、浇注成型周期长、无法制备复杂镂空结构；常规DIW直写要求墨水具备屈服应力，低粘度热固树脂打印极易坍塌，必须添加二氧化硅、盐颗粒改性，会破坏材料原生力学性能；光固化3D打印仅能适配光敏树脂，通用性极差。

现有各类热固3D打印路线均存在材料、成型高度限制，本研究依托喷头集成焦耳加热装置，实现挤出墨水上下同步原位升温速凝，从工艺层面彻底解决低粘度热固浆料立体成型塌陷难题。

原位双加热ISDH DIW核心工艺原理

整套设备核心创新为一体化加热打印喷头，喷头内部搭配流体冷却管路，墨水在料筒内维持低温、保持低粘度顺滑挤出；刚挤出的丝材上方由喷头焦耳加热器高温辐射加热，下层依托已打印成型件导热升温，上下双侧同步升温，实现原位双加热（ISDH）快速交联凝胶。

以常用Sylgard 184硅酮树脂为例，常温下凝胶固化需要30小时，190℃高温环境下仅1.05秒即可完成交联，粘度瞬间提升三个数量级，挤出线条落地立刻定型，无需等待、不会流淌塌陷。整套工艺无需添加任何流变改性填料，打印件力学、耐温性能和传统模铸成品完全一致。

工艺通用材料适配能力

该加热式DIW体系兼容性极强，不限制墨水流变属性，牛顿流体、剪切变稀流体、屈服应力流体三类热固浆料均可稳定打印，覆盖硅酮、环氧、磁性复合热固材料等多种配方。

成型指标突破传统设备上限：最小打印线宽50μm，最大立体成型高度可达120mm，多层堆叠不会出现层间坍塌、形变；支持多材料交替共打印，直接制备异质复合功能器件。

多元化成型应用案例

论文完成多类工程样品打印验证：高镂空大高度螺旋结构、磁性柔性复合材料、硅酮多层异质构件、集成电子柔性电路，全部一次成型无需二次浇注、支撑去除工序。

多层柔性电路直接采用导电热固与绝缘硅酮交替挤出，成型后无需高温后处理，可直接实现形变传感功能，在柔性机器人、可穿戴传感方向具备极高落地价值。

技术工程落地优势

1、省去流变填料改性工序，直接使用商用原厂热固AB胶，大幅降低浆料研发成本；

2、打印速凝特性支持大高度立体结构，解决传统DIW只能薄层打印短板；

3、喷头加热模块可改造现有常规DIW设备，无需更换整套挤出平台，改造门槛低；

4、无光照依赖，非光敏热固树脂均可打印，材料选择范围大幅拓宽。