图片来源：新墨西哥大学

世界各地的研究人员都在探索哪些材料和工艺能够解决这些问题。一些结构已经部分使用3D打印机建造，但到目前为止，大多数工艺依赖于梁或钢筋等关键材料的放置，这限制了3D打印应有的自动化程度。为了在没有这些支撑的情况下打印物体，材料必须足够坚固，能够支撑自身而不会卡在打印机中。

超延展性水泥基材料必须含有足够的纤维才能独立牢固地站立，同时还要保持一定的粘度，使其能够通过打印喷嘴而不被卡住。虽然听起来很简单，但找到适当的平衡是一项复杂的研究挑战。混合物中的纤维太少，打印的形状可能会自行塌陷。纤维太多，材料在打印过程中就无法走得太远。为了测试材料的可行性，必须精确混合、测量和打印它们。即使设计被打印成几种不同的形状和设计，包括小结构、棱柱体等，也必须测试它们的弯曲和抗拉强度。研究人员重复了这个过程，并探索了由聚乙烯醇、粉煤灰、硅粉和超高分子量聚乙烯纤维等多种材料和纤维制成的混合物。