除了骨骼，我们的身体几乎完全由柔软的生物组织构成。而医疗植入物或可穿戴电子设备等物品则几乎总是包含至少一些刚性部件。虽然越来越多的设备被开发出来，用于我们的身体上或身体内，但这些设备往往不是很......"像身体"。
即使这些设备确实包含了一些较软的合成材料，但在软硬材料相互连接的地方总会有一条明显的界线。这些边界线可能会造成不适、功能降低，以及在承受压力时出现机械故障。
在自然界中，生物组织在从一点向另一点拉伸时，通常会从低刚度逐渐过渡到高刚度，从而避免了这种突兀的边界。例如，肌腱可以从相对柔软的肌肉组织平滑过渡到坚硬的骨骼。
一种新型 3D 打印树脂可以改变这种状况，因为它可以使单个物体具有不同的硬度。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）和梅塔公司的科学家们现在已经在"一锅"硫醇-烯-环氧 3D 打印树脂中复制了这种特性。与其他光敏树脂一样，这种树脂在光照下会从粘稠状态变为固态。通过将这些图案投射到树脂的透明侧腔中，就可以制作出物体。
不过，在这种情况下，光的强度决定了固体的硬度。因此，在整个制作过程中，通过有策略地改变光的强度，就有可能使单件物品从某一区域的柔软逐渐过渡到另一区域的坚硬。在整个渐变过程中，材料的韧性也会增加多达 10 倍。
在这项技术的演示中，科学家们用它打印了一个一体式指戴设备，可以将文本信息转换成盲文。当连接到气泵上时，这种可穿戴设备会推动空气进出按压在用户指尖上的垫子，复制触摸凸起的盲文字符的感觉。
"这项工作一直在研究我们能否在单一树脂系统中设计出从柔软到坚硬的连续机械梯度，"首席科学家、LLNL 的黄思佳博士说。"在这里，我们正在打印我们所看到的一切，只是利用光剂量来控制模量"。
有关这项研究的论文最近发表在《物质》杂志上。