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3D打印技术具备在人造物体中复制生物材料结构特征的独特能力，它能够从下至上逐层、精准地控制局部的微观结构和化学成分。有趣的是，这种逐层合成方法与生物体在自然界中通过依次沉积物质构建生物材料的方式存在诸多共同特征：以连续或逐步的方式构建结构模块；确定要组装的材料的宏观形状和局部性质的编程代码；按照该代码的机制控制沉积的结构模块的化学性质和方向；以异质分层或像素化架构的形式将沉积的材料固定在适当位置。
轻木是轻质天然复合材料的典型代表，墨水直写成型技术因其适合打印颗粒材料，可用于制造模仿轻木的蜂窝状结构。仿生的两个关键结构特征，一是整个物体采用低重量蜂窝结构，二是运用硬纤维加固蜂窝结构壁。
以墨水直写成型技术打印具有不同单元蜂窝结构的聚合物为例，通过将纳米粘土薄片掺入作为聚合物基质的环氧树脂中，成功将树脂的流变性从牛顿型转变为粘弹性，从而实现了在弹性和屈服应力条件下打印此类结构。向包含纯树脂和纳米粘土的环氧墨水中添加碳化硅微米片（直径为0.65μm，平均长度为12μm）和碳纤维（直径为10μm，平均长度为220μm），能够在多个尺度上增强打印蜂窝结构壁的强度。掺入的纤维不仅增加了墨水的储存性，还提高了其损耗模量，同时保持了打印过程中所需的粘弹性。在该示例性系统中，通过100℃和220℃的双重固化工艺，可对打印的结构进行固结。
对代表壁材料的打印拉伸棒进行机械测试证实，硬质碳纤维和碳化硅微米片的存在能显著提高固结的环氧聚合物的弹性模量，尤其是当增强物平行于加载方向（纵向）排列时，提升效果更为明显。使用包含纤维和微米片的墨水打印的蜂窝状结构，通常会导致沿打印方向的平行增强，这是由于墨水在通过喷嘴挤出过程中产生的剪切应力所致。平行效果的剪切应力在靠近喷嘴壁处更为明显，喷嘴直径足够小，使得在长丝的整个横截面中都呈现剪切力诱导的平行状态。
改变打印细丝之间的距离，能够轻松调节多孔支架的最终密度和机械响应。应力 - 应变曲线的形式显示了具有不同相对密度的三角形蜂窝结构的压缩机械性能。在结构的机械加载过程中观察到的多个载荷下降，是由多孔材料内的单个破裂引起的。这种局部破裂特性有助于增加支架的整体断裂能。平行于加载方向（纵向）排列的断裂表面表明，纤维拉出是这些复合材料的一种主动增韧机制。
打印蜂窝的相对弹性模量与相对密度呈线性关系。考虑到打印单元壁的数量，如果波纹度高，则可以通过简单的分析表达式合理地预测弹性模量的绝对值。打印的三角形蜂窝的抗压强度与相对密度的平方成比例。在较弱的以弯曲为主的六边形格子中，缩放比例指数通常为2。在压缩测试期间，确实观察到节点的旋转和单元壁的弹性屈曲，证实了蜂窝以弯曲破裂为主，这反映在单个破裂中，类似于轻木在其较弱的横向方向上的破裂机理。节点错位是此类破裂机制出现的最可能原因，也是三角蜂窝无法达到预测的更高强度水平的最可能原因。增强颗粒的存在将基础环氧树脂的弹性模量和强度提高到与轻木多孔壁相当的水平，并且比大多数商用3D打印聚合物的杨氏模量和强度高约一个数量级。
