模仿竹子的结构，提升PLA打印件的性能

大自然创造的结构在复杂性和机械性能方面比人类研发的材料更具优势么？一个研究团队从竹子结构中汲取灵感，设计了一种3D打印的方法，以此来提升PLA打印件的韧性。

事实证明，大自然创造的结构比人工结构要复杂得多。虽然人类在先进材料研究方面取得了很大进展，但在大自然卓越创造能力面前，还是有些不够看。具有进化能力的有机系统还是具有很明显的优势。

木材、甲壳、鹿角、喙、骨头和竹子等自然界的产物，由于其内部的复杂结构，而具备优越的力学性能。细胞组件以及固体支持系统已经进化了数亿年，可以完美地满足其专用目的。六边形和多面体细胞具有特定和独特的结构，可提供更高的刚度和强度。

外部刺激（如机械负荷）也会影响适应性生长过程中结构积木的排列，以及在生物体的生命周期中进行重塑时。材料的沉积和去除都在重塑过程中使用，而在适应性生长中，有机材料以特定的方式沉积。

竹子已成为创造优质人造材料的研究重点。研究发现，不同的竹子具有不同的孔隙率，使得竹子间的性能也有区别。竹子的细胞壁由由纳米颗粒增强的生物聚合物形成，局部机械性能取决于纳米级结构排列。竹子的整体机械性能似乎受空间分布、细胞形状和大小的影响。

于是，该团队设计了一种名为熔融沉积建模的3D打印方法，可以在3D打印的PLA物品中产生孔隙梯度，由此来提升整体韧性。经过测试，基于这种方面打印的PLA物品在机械性能方面明显好于普通的3D打印法。