نُشر أول مقال في مجلة Nature في مجال تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في عام 2024 في 27 فبراير. نشر فريق بحثي من معهد المعادن، الأكاديمية الصينية للعلوم، مقالاً بعنوان "مقاومة عالية للإجهاد في سبيكة تيتانيوم عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد شبه الخالية من الفراغ".

يجادل المقال بأن الهياكل المجهرية الأساسية المطبوعة ثلاثية الأبعاد تتمتع بمقاومة عالية للإجهاد بشكل طبيعي وأن تدهور هذه الخاصية قد يكون ناتجًا عن وجود المسام الدقيقة. وغالباً ما تؤدي الجهود التقليدية للقضاء على المسام المجهرية إلى خشونة الأنسجة، في حين أن عملية إعادة صقل الأنسجة تؤدي إلى عودة المسامية بل وتؤدي إلى عيوب جديدة مثل إثراء الطور ألفا عند حدود الحبوب، مما يجعل معضلة البنية المجهرية صعبة لكل من الجهود الداخلية والخارجية.
وفي سياق أبحاث المعالجة الحرارية، اكتشف فريق CAS نافذة رئيسية لعملية ما بعد المعالجة حيث يكون التحوّل الطوري ونمو الحبيبات لسبائك التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد في درجات حرارة عالية غير متزامنين. ويحدث الانتقال من طور ألفا إلى طور بيتا على الفور مع وجود حرارة فائقة كافية، وعلى الرغم من الوصول إلى درجة حرارة نمو الطور بيتا، إلا أن حدود الحبيبات تحتاج إلى فترة نمو لإعادة ترتيب نفسها. وبالاستفادة من هذه النافذة القيّمة للمعالجة الحرارية، حدّد الباحثون طريقة معالجة حرارية تجمع بين الكبس المتساوي الحرارة الساخن المتساوي الحرارة والمعالجة قصيرة الأمد بدرجة حرارة عالية، والتي تحقق صقل الأنسجة وتمنع إثراء الطور ألفا وكذلك إعادة ظهور المسام الدقيقة، ما يؤدي في النهاية إلى إعداد سبائك تيتانيوم مطبوعة ثلاثية الأبعاد شبه مطبوعة وخالية من المسام الدقيقة تقريبًا.

تُحقّق سبائك التيتانيوم TC4 مع هذه البنية المجهرية حد إجهاد عالٍ يبلغ حوالي 1 جيجا باسكال، وهو ما يتجاوز مقاومة الإجهاد لجميع سبائك التيتانيوم المصنعة بشكل إضافي والمطوّعة الحالية، وكذلك المواد المعدنية الأخرى.