我们利用自制高分辨率、高效率的多材料数字光处理(DLP)3D打印系统对水凝胶-聚合物异质结构进行3D打印。该系统采用“bottom-up”投影方式，紫外投影仪将图案化的紫外光照射在透明的含有四氟乙烯(PTFE)涂层的玻璃板上，玻璃板用来放置打印的材料，一般可以同时放置2-3种，在打印过程中，玻璃板可以水平移动用以切换不同的材料。玻璃板的上方是固定打印物体的载物台，该载物台在打印过程中精确的垂直移动用以控制每一层打印的厚度。图中使用的两种材料分别是高度可拉伸的丙烯酰胺水凝胶和商用的丙烯酸酯3D打印聚合物。

图b和c展示了弹性晶格结构(黄色)和水凝胶(透明)立方体组成的复合结构的打印过程：当需要打印一层弹性晶格结构时，将黄色弹性体光敏树脂置于载物台的下方，并将相应的晶格结构紫外图案照射到黄色弹性体光敏树脂中（如图b）；在需要打印水凝胶材料的一层时，透明的水凝胶前驱液被移动到载物台的下方，相应的水凝胶立方体的紫外图形被投影到水凝胶前驱液中（如图c）；两种材料在切换之前，需要利用空气射流清洗打印结构中的残余材料（具体打印过程见实验方法）。

通过交替切换每一层的弹性体和水凝胶溶液，最终打印出一个弹性晶格结构增强的水凝胶立方体。由于可拉伸水凝胶和弹性体之间的界面形成了强的共价键，我们可以将打印出的复合材料立方体压缩75%而不会产生两种材料之间的脱粘(如图e)。为了进一步证明这种多材料3D打印方法的通用性，我们打印了一个由三种不同材料组成的Kelvin泡沫结构，其中三层结构分别用刚性聚合物、丙烯酰胺水凝胶和弹性体聚合物打印(如图g)。因为水凝胶与其他两种聚合物形成了牢固的共价键，我们即便大尺度拉伸Kelvin泡沫结构，也没有发现不同材料之间的界面产生脱粘(如图f)。