一直以來，3D打印技術都受到可用的原材料種類有限的製約。傳(chuan) 統上使用熱塑性樹脂3D打印出來的部件不足提供足夠的機械強度，不適合用於(yu) 需要承受載荷的應用。

ORNL和American Process這次聯手開發的目的是希望找到一種3D打印材料，這種材料可以為(wei) 汽車和模具製造等行業(ye) 製造出具有承重能力的3D打印部件，而且要求這種部件的強度類似於(yu) 鋁質金屬部件，同時製造成本也與(yu) 傳(chuan) 統材料相當。

目前，為(wei) 了達到類似的目的，有人已經開始將碳纖維作為(wei) 3D打印樹脂的增強材料，但是由於(yu) 其成本高、依賴石油的特點導致ORNL的研究者希望能夠找到更為(wei) 經濟的增強劑替代品，比如納米纖維素。

American Process公司從(cong) 樹上提取的亞(ya) 顯微纖維素，被稱為(wei) 納米纖維素

納米纖維素是一種2013年才問世的木質纖維衍生材料。它強度高、重量輕、可再生，可用於(yu) 製造高強度的耐用零部件。

“納米纖維素可以以一種環保和具有市場競爭(zheng) 力的方式增強塑料的性能。”American Process公司CEO Theodora Retsina說。“碳纖維非常強、重量輕，但生產(chan) 成本昂貴，隻能用於(yu) 最高端的應用，比如航空航天和豪華車等。納米纖維素的強度等同於(yu) 碳纖維而重量更低。而隨著我們(men) 的製造技術突破，納米纖維素還會(hui) 比碳纖維更具成本競爭(zheng) 力。我們(men) 沒有發明納米碳纖維速，我們(men) 隻是讓它更便宜，在高溫下具有熱穩定性，並賦予它與(yu) 疏水性聚合物融合的特性——從(cong) 而創造市場應用並為(wei) 商業(ye) 化生產(chan) 打開道路。”

American Process在喬(qiao) 治亞(ya) 州Thomaston成立了一家準商用的BioPlus™工廠，並從(cong) 2015年4月份開始製造BioPlus™納米纖維素產(chan) 品。今後，這家工廠生產(chan) 出來的植物材料將被ORNL用在他們(men) 的巨型“大麵積增材製造”（BAAM）3D打印機上以打印大型部件。這台BAAM是由Cincinnati公司開發製造的，去年曾被用於(yu) 3D打印全尺寸跑車Strati。它的最大3D打印尺寸可以達到20英尺×8英尺×6英尺。

該納米纖維素材料可能會(hui) 成為(wei) 碳纖維的一種經濟性替代品以幫助3D打印具有較大承載能力的零部件。 

ORNL的這項研究得到了美國能源部先進製造辦公室的支持。“我們(men) 很高興(xing) 能有機會(hui) 與(yu) American Process合作開發納米纖維素增強聚合物，從(cong) 而為(wei) 增材製造增加一種新的生物衍生結構材料。”ONRL高級生產(chan) 項目和生產(chan) 示範設施總監Craig Blue。