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圖片來源：新墨西哥大學

世界各地的研究人員都在探索哪些材料和工藝能夠解決這些問題。一些結構已經部分使用3D打印機建造，但到目前為止，大多數工藝依賴于梁或鋼筋等關鍵材料的放置，這限制了3D打印應有的自動化程度。為了在沒有這些支撐的情況下打印物體，材料必須足夠堅固，能夠支撐自身而不會卡在打印機中。

超延展性水泥基材料必須含有足夠的纖維才能獨立牢固地站立，同時還要保持一定的粘度，使其能夠通過打印噴嘴而不被卡住。雖然聽起來很簡單，但找到適當的平衡是一項復雜的研究挑戰。混合物中的纖維太少，打印的形狀可能會自行塌陷。纖維太多，材料在打印過程中就無法走得太遠。為了測試材料的可行性，必須精確混合、測量和打印它們。即使設計被打印成幾種不同的形狀和設計，包括小結構、棱柱體等，也必須測試它們的彎曲和抗拉強度。研究人員重復了這個過程，并探索了由聚乙烯醇、粉煤灰、硅粉和超高分子量聚乙烯纖維等多種材料和纖維制成的混合物。