自然界的生物经过几十亿年的进化，具有了许多结构精巧、性能优异的组织和器官。科学家通过模拟这些生物的组织或器官，已经发明了丰富的仪器、设备，例如根据青蛙视觉原理发明的电子蛙眼，在装入雷达之后提高了雷达的抗干扰能力。
一个由美国佐治亚理工学院和橡树岭国家实验室（ORNL）学者组成的科研团队也在开展一项生物仿生领域的研究，研究的内容是利用纳米级3D打印技术制造出飞蛾触角的仿生结构，并以此来探索飞蛾触角在收集气味方面的能力，为研发更为先进的化学传感器奠定基础。
3D打印微小、多层的难制造结构
飞蛾具有非常强的气味感知能力，它们能够感知到十亿分之几浓度的信息素颗粒。如果在空气中存在危险的气体或者是爆炸物，通常人造传感器可能需要几分钟才能够检测到，而飞蛾在几秒钟内就可以感知到这些信息素。
飞蛾具备如此强大的气味收集和感知的能力，得益于独特而复杂的触角。美国佐治亚理工学院和ORNL的研究团队在发表的论文中表示，飞蛾触角从未被一比一的模拟和复制过，而他们在研究中通过纳米级的3D打印设备制造出了1:1的仿真飞蛾触角。
天然的飞蛾触角在结构上的特点是微小、多层，这是一种难以制造的结构，而纳米级3D打印技术解决了这一制造难题，从而为研究飞蛾触角在气味收集和感知方面的能力创造了条件。
飞蛾触角中的茎、分枝和感觉器部位，以及触角所具有的箭头状的结构都经过了单独的设计，并通过3D打印设备1:1 的制造了出来。
3D科学谷了解到，3D打印仿真触角的意义主要有两点。一方面，1:1 3D打印的仿真触角可以替代天然的飞蛾触角用于科学研究。在另一方面，科学家研究飞蛾触角的目标是将来能够模拟这种天然结构，制造出更先进的过滤器和化学传感器，应用在气体泄漏和非法危险物质检测领域，而3D打印的仿真触角为制造这些装置提供了概念验证原型。
目前，美国佐治亚理工学院和橡树岭国家实验室科研团队已发表了相关论文，论文题目为”Synthetic moth antennae fabricated as preconcentrator for odor collection”。
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据了解，美国科研团队制造仿真飞蛾触角时使用的3D打印设备是Nanoscribe公司的双光子3D打印设备。该设备能够实现三维激光在微米和纳米尺度下的器件加工，也就是说能够制造出相当于人类头发丝直径千分之一的微观结构。
很多难以加工甚至无法加工的结构可以通过这种纳米级的3D打印技术加工出来。目前，该技术在哈佛、斯坦福等著名科研机构中投入使用，在三维微透镜阵列、干细胞支架、光纤通道、微型机器人等领域的科学研究工作中发挥着作用。
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