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3D打印技术为有序负泊松比结构材料的制备提供了有力支持。其原理是通过CAD软件设计三维模型，经切片软件实现层间离散化，最终材料逐层堆积完成模型制造。历经发展，3D打印技术已衍生出光固化立体成型（SLA）、分层实体制造（LOM）、选择性激光烧结（SLS）、熔融沉积成型（FDM）等十多种成型工艺，能满足不同材料和结构需求的负泊松比超构材料制备。其中，FDM 3D打印技术因结构简单、操作便捷、成型速度快、材料成本低等优势，在航空航天、汽车工业、医疗卫生、工业设计等领域广泛应用。它极大解放了成型与加工方式对结构设计的束缚，推动了负泊松比结构和性能研究的发展。
负泊松比结构的多样化发展，为性能研究奠定了基础。与传统正泊松比材料相比，负泊松比超构材料在切变模量、弹性模量、抗压痕阻力、能量吸收和减振抗冲击等方面表现优异。众多学者借助计算机仿真技术和制造技术，对其性能展开数值分析与试验研究。
需注意，同一泊松比材料的弹性模量并非固定，与体积变化率和密度比相关。负泊松比超构材料受压时，材料整体向内聚集收缩变形，密度增大，刚度提升；而传统正泊松比材料受压时，受压区域材料向四周发散，抗压痕能力降低。Dirrenberger等通过数值模拟压痕测试发现，特定条件下负泊松比材料压痕阻力优于传统蜂窝结构，且其特殊内部结构抑制微裂纹传播，抗断裂性能更佳。
在吸能方面，负泊松比超构材料的多孔胞元结构与特殊变形机理优势显著。从单向压缩应力应变特性可知，负泊松比多胞结构在应力平台阶段平台应力更高，吸能效率与吸能性能更优。Scarpa等对负泊松比热聚氨酯泡沫拉伸试验表明，其吸能效果比常规泡沫材料提高20%。Yan等对不同参数负泊松比蜂窝结构压缩试验发现，内凹角度、蜂窝尺寸和厚度对吸能效果影响明显，内凹角度影响最大。
负泊松比超构材料在减振抗冲击等动力学性能方面表现良好，众多学者聚焦于此。Lim研究负泊松比效应矩形板固有频率与泊松比关系；Ruzzene等建立理论模型描述负泊松比蜂窝夹层梁波传播特性与振动；Ma等研究手性负泊松比蜂窝结构隔振器相对密度对减振性能影响；Idczak等研究负泊松比蜂窝夹芯结构频域动力学响应并评价减振性能；朱秀芳等研究负泊松比蜂窝结构夹层板振动频率与几何参数关系；董宝娟等研究自由振动频率随负泊松比蜂窝芯密度和厚度梯度变化规律；吕亦乐研究正弦曲线负泊松比超构材料减振性能，发现其制作的变形镜减振基座减振效果明显，合理组合排列效果更佳。上海交通大学张相闻、杨德庆团队研究多种负泊松比超构材料在船舶隔振基座和浮筏等方面应用与减振机理，发现其在轻量化和减振抗冲击方面优势明显。陈江平研究三维内凹结构静动态力学性能，获得应变数据与动态应力应变曲线。Liu等对比内凹蜂窝结构与正六边形蜂窝结构冲击响应，发现内凹蜂窝结构塑性变形释放能量更多。Schultz等研究蜂窝夹芯结构高速面内冲击下胞元结构参数对吸能影响，表明负泊松比效应时能量吸收率最大。Ingrola等对比分析不同蜂窝夹芯板抗冲击性能与失效模式。Lv等研究负泊松比夹芯板抗爆性能，发现泊松比越小抗爆性能越好。卢子兴等分析负泊松比蜂窝材料面内冲击载荷下动力学特性，发现动态冲击与静态加载产生机制一致。韩会龙等利用有限元分析方法研究中低速冲击载荷下节点层级负泊松比蜂窝材料颈缩现象，并建立动态承载能力经验公式。
负泊松比超构材料凭借诸多优异性能，在航天、航海、汽车、传感器、生物医学和运动防护等领域前景广阔，且部分领域已实现应用。在航天领域，其缓冲和轻量化性能用于发动机叶片和飞机机翼设计；航海领域，吴秉鸿、张相闻等设计船舶隔振基座并研究实船应用；汽车领域，应用于汽车保险杠、吸能盒、汽车悬架、安全带和免充气轮胎等，密歇根大学马正东教授与北汽集团合作研发的负泊松比免充气轮胎已商用；传感器领域，其低体积模量使制作的传感器灵敏度提高；生物医疗领域，可用于血管支架、食道支架和智能绷带开发；运动防护领域，可设计更舒适的头盔、运动鞋底和缓冲垫等。此外，在减摩耐磨材料方面也有应用，如免充气轮胎与地面磨损、安全带与人体摩擦、血管支架与血管摩擦等。但目前各国学者对其摩擦学性能关注较少。
使用FDM 3D打印技术和传统模压成型技术制备ABS实体试样，以GCr15球配副，在SST - ST销/球 - 盘磨损试验机上进行摩擦磨损实验。结合多种测量和表征手段分析磨损机理，探讨两种成型方式及FDM方式中不同单层层厚（0.1、0.2、0.3、0.4 mm）对试样摩擦学性能的影响。
以内凹六边形为胞元结构，建立蜂窝结构和实体结构模型，采用有限元分析方法模拟环 - 块摩擦磨损试验工况，研究两种结构模型正面和侧面受不同载荷压力（10N、30 N、50 N）时的应力应变特性，为摩擦学性能分析奠定基础。
使用FDM方式设置较优打印参数制备NPR试样和实体试样，以GCr15圆环配副，在QK - 1型环 - 块磨损试验机上进行不同载荷（10N、30 N、50 N）工况下的摩擦磨损试验。运用多种测量和表征手段，分析不同试样的摩擦系数、磨损量、磨损形貌和磨损机理。
凹角结构作为典型负泊松比结构，研究起步早且成熟。选择内凹六边形作为胞元设计负泊松比蜂窝模型，因其基本特性决定负泊松比效应主要特性，研究其摩擦学性能对其他负泊松比结构有借鉴意义，可推进新材料在摩擦学领域的研究进展。试验所用的3D打印试样，由广州闪锐信息科技有限公司生产的恒温版DK2型工业级高精度3D打印机制备成型。
