3D打印晶格结构的应用大多与机械性能有关。
例如，它们可以减轻航空航天支架的重量，吸收头盔和鞋类的冲击力，调节医疗植入物的刚度，或提高汽车零部件的能量吸收能力。有时，晶格结构也被用于增加热交换器的表面积。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的一项研究将晶格结构带入了一个完全不同的方向。研究人员并没有优化机械性能，而是设计了一种晶格，其目的是控制热流。
这是关于3D打印晶格结构又一创新性应用。
这项发表在《自然通讯》上的研究，首次在物理上实现了全方位、自由形状的三维“热隐身衣”。
热隐身的概念在理论上已经存在多年。它并非隔绝物体，而是将热量平滑地绕过物体，红外摄像机几乎无法察觉周围温度场的变化。实际上，物体在热力作用下变得不可见，但并非视觉也看不到。
以往的演示通常依赖于简单的二维几何形状、模拟或高度理想化的材料。创建三维版本已被证明要困难得多，因为所需的导热系数在整个结构中以及不同方向上都是连续变化的。
伊利诺伊大学的研究团队通过开发一种看似简单的晶格结构解决了这个问题，这种结构由三个相互垂直的杆状网络组成。通过改变这些杆件的厚度和方向，他们可以在局部范围内调节热导率，同时保持结构的可制造性。
这件斗篷的制作融合了多种制造工艺。
采用LPBF工艺和AlSi10Mg铝合金3D打印，最小特征尺寸为0.5mm，整体结构是一个导电的框架。
剩余空间填充了模铸PDMS硅胶，并用导热硅胶封装材料形成外层基体。随后，将成品置于加热和冷却的铝板之间进行测试，同时使用红外热像仪记录温度分布。
实验结果与模拟结果高度吻合，表明无论热流方向如何，该晶格都能成功引导热量绕过隐藏物体。
他们展示的案例包括：将苹果和几个复杂的几何体隐藏在梨形斗篷内，甚至还有能够将一张人脸隐藏在另一张人脸内的热斗篷。
对这项应用来说，几何形状本身就是材料。
但不得不承认的是，这距离真正的商业化还有很长的路要走。
设计方法本身或许比隐形斗篷更重要。这项研究展示了3D打印与更广泛的应用进行交叉融合，所能取得的突破性价值，而这往往无法通过传统制造实现。
研究人员认为，同样的方法可以推广到其他传导驱动系统，包括电传导和压力流，从而为全新的功能性超材料开辟道路。
对于3D打印行业而言，这项研究也提醒我们，晶格设计领域仍有许多未知的领域等待探索。
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