近年來，利用激光束和電子束來"打印"工程物體，實現了傳統制造無法實現的復雜形狀。金屬材料的增材制造(AM)工藝，或稱3D打印，將細小的粉末顆粒（每個顆粒比一粒海灘沙子小10倍左右）熔化并融合在亞毫米級的"池子"中，這些"池子"是通過將激光或電子束聚焦在材料上形成的。

"高度聚焦的光束提供了*的控制，使打印物體關鍵位置的特性得以'調整'，"加州大學圣巴巴拉分校材料教授、工程學院副院長TresaPollock說。"不過，在能源、空間和核應用中遇到的極端熱密集和化學腐蝕性環境中使用的許多先進金屬合金與AM工藝不兼容。大多數在極端環境中發揮作用的超高強度合金無法打印，因為它們會開裂。這使得人們無法采用我們目前在飛機發動機等應用中使用的合金來打印新的設計。"

現在，Pollock與Carpenter技術公司、橡樹嶺國家實驗室等其他研究機構的人員合作開發了一種新的超級合金，解決了裂紋的問題，研究成果發表在《NatureCommunications》雜志上。

在論文中，作者描述了一類新的高強度、抗缺陷、可3D打印的超級合金，定義為典型的鎳基合金，在高達90%的熔點溫度下保持其材料完整性。大多數合金在其熔點的50%時就會崩裂。這些新的超級合金含有大約等量的鈷(Co)和鎳(Ni)，加上少量的其他元素。這些材料可以通過電子束熔化（EBM）以及更具挑戰性的激光-粉末床方法進行無裂紋的3D打印。

由于鎳基超級合金在高溫下具有優異的機械性能，因此，是單晶（SX）渦輪葉片和飛機發動機熱段使用的葉片等結構件的*材料。在該團隊開發的一種超級合金的變體中，Pollock說："高比例的鈷使我們能夠將特征設計到合金的液態和固態中，使其能夠兼容多種打印條件。"