喬治亞理工學(xué)院及羅格斯大學(xué)研發(fā)了新款三層體系，旨在驗(yàn)證采用增材制造工藝生產(chǎn)的零部件的性能。該系統(tǒng)采用聲學(xué)技術(shù)及其他物理技術(shù)，驗(yàn)證3D打印機(jī)的運(yùn)營是否與預(yù)期相符，并采用無損探傷技術(shù)與零部件內(nèi)微型金納米棒的埋藏位置是否正確。該項(xiàng)驗(yàn)證技術(shù)與控制計(jì)算機(jī)內(nèi)的3D打印機(jī)固件及軟件無關(guān)。
喬治亞理工學(xué)院的RaheemBeyah表示：“3D打印機(jī)或控制計(jì)算機(jī)的內(nèi)置軟件或許影響生產(chǎn)工藝。我們需要確保所生產(chǎn)的3D打印部件的性能及規(guī)格符合要求，不受惡意軟件或生產(chǎn)商不道德操作設(shè)置的影響。”
新款三層體系包含以下三大部分：
對運(yùn)營中的3D打印機(jī)的聲學(xué)測量?？膳c參照記錄值進(jìn)行比對，該項(xiàng)聲學(xué)監(jiān)控可采用廉價(jià)麥克風(fēng)及過濾軟件(filteringsoftware)探查打印設(shè)備的聲音變化，后者可探查出3D打印機(jī)是否安裝了惡意軟件。
對3D打印機(jī)部件的物理性追蹤。為創(chuàng)建理想的目標(biāo)物，打印機(jī)的擠出機(jī)及其他部件或?qū)⒆裱冀K不變的機(jī)械路徑(mechanicalpath)，后者可采用廉價(jià)的傳感器予以探查。若與預(yù)期路徑不同，則意味著或存在惡意軟件侵襲。
對成品組件內(nèi)的金納米棒的探查。研究人員采用拉曼光譜(RamanSpectroscopy)及計(jì)算機(jī)斷層掃描(computedtomography，CT)來探查金納米棒的位置，后者已與3D打印機(jī)內(nèi)所用的燈絲材料(filamentmaterial)相混合。
在諸多挑戰(zhàn)中，最大的困難是在嘈雜環(huán)境中獲取良好的聲學(xué)數(shù)據(jù)，因?yàn)?D打印設(shè)備運(yùn)行時(shí)，噪音通常都很大。據(jù)研究人員的報(bào)道，相鄰3D打印機(jī)會導(dǎo)致受測機(jī)器的數(shù)據(jù)精度大幅下降，但Beyah認(rèn)為可采用其他信號處理技術(shù)解決這類困難。此外，該項(xiàng)技術(shù)還可被應(yīng)用于其他各類打印設(shè)備及不同材料。
