जब 3डी प्रिंटिंग की बात आती है, तो ज्यादातर लोग आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक, फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग (एफडीएम) के बारे में सोचते हैं। इस विधि में नोजल के माध्यम से पिघले हुए पॉलिमर को बाहर निकालना और पॉलिमर के ठोस अवस्था में ठंडा होने पर वस्तु को क्रमिक जमा परतों में बनाना शामिल है। एक अन्य तकनीक, जिसे डायरेक्ट इंक राइटिंग (डीआईडब्ल्यू) कहा जाता है, नोजल से सामान भी निकालती है। हालांकि, इस मामले में, सामान एक जेल जैसा बहुलक "स्याही" है जो रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से ठोस में बदल जाता है। एफडीएम की तुलना में, डीआईडब्ल्यू अधिक लागत प्रभावी और ऊर्जा कुशल है, और वस्तुओं को अधिक पॉलिमर से बनाया जा सकता है।
हालाँकि, इस तकनीक का एक दोष यह है कि तरल से ठोस संक्रमण को शुरू करने और बढ़ावा देने के लिए अक्सर जहरीले रासायनिक उत्प्रेरक और क्रॉस-लिंकर्स की आवश्यकता होती है। ये रसायन न केवल मनुष्यों और पर्यावरण के लिए हानिकारक हो सकते हैं, बल्कि इन्हें मुद्रण के बाद के चरणों में मिलाया जाता है, जिससे उत्पादन प्रक्रिया की अवधि और जटिलता बढ़ जाती है।
यहीं पर नई स्याही आती है। इसे कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो में प्रोफेसर जिन्हे बे और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित किया गया था, और यह पॉली (एन-आइसोप्रोपाइलैक्रिलामाइड) या संक्षेप में पीएनआईपीएएम नामक एक तरल बहुलक समाधान का उपयोग करता है। कार्यात्मक सामग्री, जैसे कार्बन नैनोट्यूब या ग्राफीन फ्लेक्स, को तरल में मिलाया जा सकता है।
चूंकि पीएनआईपीएएम शुरू में चिपचिपा होता है, इसलिए इसे न्यूनतम बल के साथ सुई से आसानी से निकाला जा सकता है। जब स्याही को कैल्शियम क्लोराइड ब्राइन घोल में निचोड़ा जाता है, तो नमक आयन तुरंत पानी के अणुओं को स्याही से दूर खींच लेते हैं, इस घटना को "नमक बाहर निकालना" के रूप में जाना जाता है। स्याही में छोड़ी गई हाइड्रोफोबिक (जल-विकर्षक) पॉलिमर श्रृंखलाएं एक साथ चिपक जाती हैं, जिससे स्याही तुरंत ठोस हो जाती है। किसी भी अतिरिक्त कार्यात्मक सामग्री को भी लॉक कर दिया जाएगा।
पारंपरिक डीआईडब्ल्यू प्रिंटिंग के विपरीत, पीएनआईपीएएम प्रिंटिंग विधि में किसी भी पोस्ट-प्रिंट रसायनों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है और इसे कमरे के तापमान पर किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, यदि वांछित हो, तो मुद्रित ठोस वस्तुओं को बाद में प्रयोग करने योग्य तरल पीएनआईपीएएम में परिवर्तित किया जा सकता है।
इस तकनीक का उपयोग प्रकाश बल्बों को बिजली देने वाले सर्किट बोर्डों को मुद्रित करने के लिए किया गया है।
शोध पर एक पेपर, जो हाल ही में नेचर कम्युनिकेशंस जर्नल में प्रकाशित हुआ था, इसमें दक्षिण कोरिया के हन्यांग विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक भी शामिल थे। आप नीचे दिए गए वीडियो में देख सकते हैं कि स्याही तुरंत एक ठोस कुंडल बनाती है।