3D打印是一项革命性的增材制造技术，具有广阔的应用前景。目前3D打印技术在复杂结构建立与规模化制造都取得了显著进展，但实现纳米级分辨率的3D打印可选择的材料有限，主要集中在金属与聚合物。三维结构的构建需要在打印的基本构建单元之间形成作用力，以使构建单元连接在一起，金属与聚合物可以很容易通过键合反应得到金属-金属键或共价键使其连接从而实现3D打印。这些强的化学键使得3D打印结构稳定存在，金属与塑料3D打印飞速发展。

在其他功能材料特别是无机半导体中，这种键合反应无法在纳米级分辨率发生。半导体中化学键通常需要在高温、真空、惰性气氛保护等特殊的条件中生成，且涉及复杂的化学反应，这样的反应无法在特定位置被触发，现有的3D打印设备也难以与这些特殊条件集成，因此半导体难以构建精密的三维结构。在直接合成困难的情况下，使用无机纳米晶体作为构建单元成为了替代的加工方法。但目前的方法通常将无机材料与有机光固化树脂混合进行加工，有机组分的大量存在会严重影响无机材料的本征性能。

鉴于此，清华大学化学系张昊副教授、李景虹院士、精密仪器系林琳涵副教授、孙洪波教授共同开发了一种普适性的纳米材料3D打印新方法，简称为3D Pin，通过引入光敏氮宾小分子，实现了多种无机纳米材料（半导体、金属、氧化物纳米材料）的纳米级3D打印，结构具有高的无机组分占比，并具有优异的力学性能与可调谐的光学性能。相关研究成果以题为“3D printing of inorganic nanomaterials by photochemically bonding colloidal nanocrystals”发表在最新一期《Science》上。