2021年5月28日，Science期刊刊登了南京航空航天大学顾冬冬教授团队的研究综述论文《材料-结构-性能一体化激光金属增材制造》（Material-structure-performance integrated laser-metal additive manufacturing, Science 2021, 372, 6545, eabg1487, DOI: 10.1126/science.abg1487）。

　　激光增材制造逐点逐域的局部成形特性，决定了工艺过程和成形性能涉及宏观–介观–微观至少6个数量级的大跨尺度形性协调，这是其核心科学挑战。传统增材制造遵循典型的“串联式路线”，即结构设计–材料选择–加工工艺–实现性能；但因材料、结构和工艺等多因素耦合规律复杂，激光增材制造精确成形需反复试错，造成金属构件高性能目标实现困难。为应对上述挑战，该团队提出了“材料–结构–性能一体化增材制造”（MSPI-AM）这一整体性概念，发展新的材料–结构–工艺–性能一体化“并行模式”，在复杂整体构件内部同步实现多材料设计与布局、多层级结构创新与打印，以主动实现构件的高性能和多功能。

　　该团队面向下一代空间探测器着陆器系统的整体化和多功能化发展趋势，定义了材料–结构–性能一体化增材制造的两大特征及内涵，即“适宜材料打印至适宜位置”“独特结构打印创成独特功能”；建立了材料–结构–性能一体化增材制造的跨尺度实现原理及调控方法，包括微观尺度的材料组织与界面调控、介观尺度的粉末激光熔凝及致密化工艺控制、宏观尺度的构件结构与性能精确协调。

　　材料–结构–性能一体化增材制造（MSPI-AM）的概念及内涵

　　（来源：国家自然科学基金委）