在天然纖維增強復合材料中，膠原蛋白或纖維素纖維作為增強相，嵌入木質素、半纖維素或膠原蛋白基質中。纖維束沿應力方向定向排列，其組織結構主要通過環境溫度下的溶液物理化學過程形成。與自然界的生物合成機制類似，采用連續纖維增強的新型3D打印工藝可實現纖維股的精準沉積——通過拓撲結構優化將纖維定位在關鍵位置，并沿負載方向定向排列。然而，天然纖維（如纖維素）對高溫敏感，難以適配傳統熱塑性3D打印工藝。

    德國紡織纖維研究所與Arburg合作的研究成果，成功開發出嵌入纖維素基質的連續纖維素纖維3D打印復合材料組件。該新型工藝可在環境溫度下完成復合材料制造，實現材料與部件的一次性同步生產，模擬自然界的低溫合成機制。

    具體工藝中，纖維素纖維股首先通過粘合劑進行穩定化處理，以確保打印過程中的可操作性。特殊設計的打印頭將粘合劑轉化為被連續纖維素纖維包裹的基質材料。由于纖維素纖維與基質具有相似的化學結構，該復合材料展現出優異的成分穩定性，其機械性能（如斷裂強度）表現尤為突出。

    研究團隊開發的基于溶液的節能制造方法，還可推廣至其他復合材料體系，尤其適用于需大規模加工的溫度敏感材料（如天然纖維或纖維素纖維）。這一創新為環境溫度下高效制備高性能纖維復合材料提供了新路徑。