​由橡树岭国家实验室 (ORNL) 的研究人员设计的一种水溶性新型聚合物与硅砂结合，用于 3D 打印，用于汽车和航空等行业的模具、原型和零件生产。  

ORNL 团队创造了一种聚乙烯亚胺 (PEI) 粘合剂，与传统粘合剂相比，它使沙子部件的强度增加了一倍。最初多孔的粘合剂喷射打印部件通过添加氰基丙烯酸酯来填充间隙而得到加强，与初始输出相比，其强度提高了八倍。PEI 粘合剂通过聚合物在固化过程中与氰基丙烯酸酯的反应而得到加强。 

这项研究的 ORNL 首席研究员 Tomonori Saito 解释说：“很少有聚合物适合作为这种应用的粘合剂。我们正在寻找特定的属性，例如溶解度，这会给我们带来最好的结果。我们的主要发现在于我们的 PEI 粘合剂独特的分子结构，使其与氰基丙烯酸酯发生反应，从而实现卓越的强度。”  

不仅材料通过 3D 逐层打印得到强化，粘合剂喷射打印过程可以节省资金并加快打印过程。  

硅砂易于获得且价格低廉，加热时不会改变尺寸，使其成为可清洗模具的理想选择，但目前的砂铸模具由于经常破裂而用途有限。ORNL 的新型 PEI 粘合剂通过强化模具和零件来改变这种情况。  

“为了确保模具零件的精度，您需要一种在加工过程中不会改变形状的材料，这就是硅砂一直很有前途的原因。该研究的主要作者、田纳西大学布雷德森中心的学生达斯汀吉尔默说，挑战一直是克服沙子部分的结构弱点。“我们的高强度聚合物砂复合材料提高了可以用粘合剂喷射方法制造的零件的复杂性，实现更复杂的几何形状，并拓宽了制造、模具和建筑的应用。”