“一代材料，一代裝備；一代材料，一代創(chuàng )新"。復合材料產(chǎn)業(yè)，作為戰略性和基礎性的產(chǎn)業(yè)，是各大領(lǐng)域開(kāi)展創(chuàng )新實(shí)踐的重要前提條件之一。在科技與產(chǎn)業(yè)革命的新浪潮中，復合材料技術(shù)持續實(shí)現突破，新型材料和新物質(zhì)結構層出不窮，全球復合材料產(chǎn)業(yè)呈現迅猛增長(cháng)的態(tài)勢。

針對裝備在復雜環(huán)境下的嚴苛應用和質(zhì)量要求，大型化、整體化、功能一體化的復合材料構件研發(fā)需求也在日益上升。因此，采用高精度3D打印技術(shù)，研發(fā)一體化成形的高精密、高性能、高效率構件制造技術(shù)與裝備，已成為行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。

復合材料，是由兩種或兩種以上物理和化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)組合而成的一種多相固體材料。其中的一種材料作為基體，其它的材料作為增強相，基體通常是連續的，增強相可以是顆粒、纖維、層板?？梢哉J為增強相是鑲嵌在基體里的。這種組合成的材料的性質(zhì)與它的任何一種成分的材料都顯著(zhù)不同。

復合材料中各種材料在性能上互相取長(cháng)補短，產(chǎn)生協(xié)同效應，使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿(mǎn)足各種不同的要求。

據Precedence Research的統計和預測，2023年全球復合材料市場(chǎng)規模估計為1118.9億美元，預計到2032年將達到約1913.6億美元，從2023年到2032年的年復合增長(cháng)率將達到6.1%。

先進(jìn)復合材料具有高比強度、高比模量和良好的可設計性等優(yōu)點(diǎn)，包括高性能高分子復合材料、高溫耐蝕結構材料、輕質(zhì)高強新材料、結構陶瓷及其復合材料、增材制造材料等，廣泛應用于航空航天、汽車(chē)制造、能源儲存、軌道交通等領(lǐng)域的裝備制造，是工業(yè)發(fā)達國家的戰略必爭資源。

在最新科研進(jìn)程中，互穿相復合材料以其優(yōu)異的力學(xué)性能得到了廣泛的應用。為了進(jìn)一步獲得增強的性能并闡明潛在的力學(xué)機制。來(lái)自中國工程物理研究院的研究團隊通過(guò)將超彈性PDMS填充到基于粘塑性聚合物的3D打印Schwarz Primitive (P)細胞骨架中來(lái)設計和制造三連續IPCs，其中P細胞骨架是由摩方精密面投影微立體光刻（PμSL） 3D打印技術(shù)（nanoArch® P150，精度：25 μm）制備而成。

該團隊對IPCs的壓縮性能、循環(huán)性能和弛豫性能進(jìn)行了實(shí)驗研究。結果顯示，互穿網(wǎng)絡(luò )結構顯著(zhù)提升了材料壓縮性能，減少了應力松弛和循環(huán)軟化。通過(guò)嵌入用戶(hù)材料子程序進(jìn)行模擬，分析了P細胞和IPCs的變形特性。結合實(shí)驗與模擬數據，團隊深化了對IPCs變形機制的認識。研究發(fā)現，PDMS填充提升tc-ipc力學(xué)性能主要通過(guò)三個(gè)途徑：一是轉移部分外載，二是限制骨架彎曲防屈曲，三是與P細胞骨架相互作用，在三向應力狀態(tài)下增強整體性能，這些成果促進(jìn)了IPCs的發(fā)展與應用。

因此，采用超彈性材料填充粘彈性骨架所制備的TC-IPCs，提升了承載能力，降低了粘彈性響應，并減輕了復合材料的循環(huán)軟化程度。本研究提出了一種設計策略，即通過(guò)填充超彈性材料至粘彈性開(kāi)放式蜂窩結構，以獲得增強型復合材料，為骨架拓撲、填充與骨架材料特性融合提供了新的設計路徑。

加速復合材料技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是塑造新質(zhì)生產(chǎn)力的重要動(dòng)力和基礎，也是構建新優(yōu)勢的關(guān)鍵路徑。打造材料強國，需強化基礎研究，摩方精密將持續推動(dòng)復合材料創(chuàng )新，賦能新材料研究，整合“產(chǎn)學(xué)研"資源，助力突破材料的關(guān)鍵瓶頸。