纳米复合材料通过将纳米颗粒嵌入基体中，构建出兼具结构调控与多功能性能的新型材料体系。尽管传统方法如物理共混、原位聚合、逐层组装和溶胶-凝胶法等已广泛应用于制备结构均一、性能可调的纳米复合材料，但在功能集成与微纳结构精准控制方面仍存在局限。

  近年来，杂化纳米颗粒与纳米复合材料因其独特的结构设计与可编程功能特性，逐渐成为材料科学研究的前沿热点。这类材料通过将无机组分（如金属纳米颗粒、金属氧化物、量子点等）与有机分子（如聚合物、生物配体）精准整合，实现了传统材料难以企及的性能突破。在生物医学领域，功能化杂化纳米颗粒已广泛应用于靶向药物递送和诊疗一体化平台；在能源与环境领域，则展现出优异的催化性能与吸附能力。

  随着研究的不断深入，纳米复合材料的制备技术正从传统工艺向智能制造加速演进。尤其是3D打印等增材制造技术的引入，使材料构建从二维走向三维、从均质趋向功能分区，极大拓展了材料设计的自由度。近日，昆士兰大学澳大利亚生物工程与纳米技术研究所（AIBN）乔瑞瑞博士团队在《Advanced Materials》期刊发表综述文章“Fabrication of Organic/Inorganic Nanocomposites: From Traditional Synthesis to Additive Manufacturing”（Adv. Mater. 2025, 2505504），系统总结了从传统合成策略到3D打印等前沿制造方法的纳米复合技术，并重点探讨了3D打印在生物医学、柔性电子、软体机器人与水处理等领域的应用前景。文章指出，新兴3D打印技术不仅实现了微纳尺度的构建精度，还为个性化医疗器械、柔性电子器件与环境友好型功能材料的开发提供了创新解决方案。当前，该领域正朝着智能化、绿色化的方向快速发展，5D打印、AI辅助材料设计和闭环回收系统等创新技术有望进一步推动纳米复合材料的性能突破和应用拓展。文章第一作者是昆士兰大学张力文博士及黄续民博士生。

液态金属纳米复合材料的创新应用

  除了综述研究外，乔瑞瑞团队近年来在3D打印纳米复合材料领域取得重要进展，开发出一系列基于液态金属纳米颗粒的功能材料。首先，他们通过引入RAFT链转移试剂，实现了液态金属纳米颗粒的单分散稳定制备，并借助DLP 3D打印技术构建出具有低机械强度、优异光热响应及形状记忆能力的高分辨率复合材料（Nat Commun. 2023, 14(1), 7815）。进一步研究发现，这些颗粒在氧化和水解作用下可从球状可控转化为棒状结构，并结合其光热响应特性，展示了其在4D打印软体机器人中用于实现物体抓取、释放及双稳态结构控制的潜力（Adv. Mater. 2024, 36(46), 2409789）。此外，该团队还系统评述了纳米材料与3D打印技术结合在生物医学中的最新进展（J. Mater. Chem. B, 2022, 10(37), 7473-7490），并探索了通过整合无机纳米材料和功能高分子提升光辅助3D打印水凝胶抗菌性能的新策略（Small Sci. 4 (8): 2400097）。

  原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202505504