热塑性聚合物及其复合材料是日常生活与工业领域中的重要基础材料，然而聚合物材料结构在服役过程中不可避免地会发生损伤等破坏，对其进行结构健康状态监测及诊断对于确保结构自身安全具有重要意义。将具有自感知功能的高分子材料与热塑性聚合物材料相结合，形成具有损伤自感知功能的智能结构是结构状态健康监测领域的重要发展方向，而多材料集成制造则是该类智能结构所面临的关键共性难题。

为此，浙江大学制造技术及装备自动化研究所傅建中教授和姚鑫骅副教授课题组提出一种非均质多材料聚合物基智能结构原位复合增材制造方法。基于熔融沉积成型技术优势，结合连续碳纤维轻质高强和良好力阻效应特性，实现以连续碳纤维为增强体和敏感元、热塑性聚合物材料为基体的具有结构健康状态自监测功能的智能结构的快速制造。该方法可实现基体材料与敏感元材料分别可控打印，突破传统制造工艺受结构复杂性制约的瓶颈，为多材料嵌入式智能结构快速制造提供了一种新方法与新思路。

图1 连续碳纤维与热塑性聚合物材料双喷头三维打印系统

图2 连续碳纤维增强热塑性聚合物基智能结构力阻特性

相关工作以题“Self-monitoring continuous carbon fiber reinforced thermoplastic based on dual-material three-dimensional printing integration process”发表在国际期刊《Carbon》上，IF=7.082，第一作者为栾丛丛博士后，通讯作者为姚鑫骅副教授和傅建中教授。

论文原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622318307498