梯度材料文库的打印依赖于两个假设：（1）通过两个墨水流速的单个调制，可控制两种材料；（2）将两种墨盒的混合物即时混合。我们首先评估了墨水流速对材料沉积的影响。如图1C所示，可以通过在稳定的喷射范围内调节墨水流量来控制材料沉积速率，其中所得的印刷膜的沉积厚度随着墨水流量单调而增加。在优化的墨水流量范围（图1D）中，我们发现这种单调趋势可以应用于各种纳米材料油墨，包括AG纳米线（AGNW），石墨烯，BI2TE3和Polystyrene，尽管气溶胶流量极高，可能会导致不稳定的飞机飞机17,17,18。已经对其他打印参数进行了系统的研究，以优化打印过程并实现高印刷的可重复性和稳定性。有关打印和墨水参数，请参见补充图3和补充表2-5；对于墨水启动，补充图4；为了打印稳定性，补充图5；对于批处理可重复性，补充图6；对于打印不确定性，补充图7；对于参数的相关矩阵，补充图8;对于气溶胶墨水流量范围，补充图9；对于墨水对表面光滑度的影响，补充图10；为了打印梯度样品的可重复性，补充无花果。11和12;对于底物效应，补充无花果。13和14;对于典型的流程，补充图2a。特别是，我们分析了打印过程变量以显示过程变异性与潜在机制之间的关系的作用。为了最大程度地减少墨水特性变化，墨水配方（例如溶剂和表面活性剂）而导致的过程变异性 需要设计以确保长期化学稳定性19和胶体稳定性20。优化打印过程参数以控制关键流动特性并确保稳定的喷射且基于气溶胶的变异性较低，这也很重要。此外，利用快速相机成像来了解油墨的气溶胶喷射的行为，在那里我们观察了萨夫曼力对具有强大准确作用的气溶胶液滴的影响，有助于缩小墨水气溶胶的通过（有关鞘流动效果的范围（有关辅助图15和补充型依赖性飞机，补充图1的补充视频2；此外，进行了CFD模拟，以了解不同鞘液流量条件下的基于气溶胶的基于气溶胶的混合机制。CFD分析以及混合指数计算的结合，在增加鞘液流量时的两个气溶胶墨水流的混合时显示了相当大的增强（有关CFD模型，请参见补充图20；对于墨水混合与护套流量，补充图21；补充索引和流程的补充图22和22;对于我们的补充图6；快速相机成像的观察。这是一个重要的发现，因为它提供了以前未开发的途径，可以使用护套气流引起的空气动力学聚焦在无需复杂的外部搅拌机的情况下即时控制墨水混合。此外，CFD结果表明，较小的喷嘴直径可以增强气溶胶的收敛和混合（补充图24），尽管过于小的喷嘴（低于50 µm）可能会增加打印过程中堵塞的可能性。

　　作为HTCP工艺的演示，我们使用两个含有零维（0D）Ag纳米颗粒的墨水印刷了金属/半导体纳米复合材料，该纳米颗粒的直径约为60 nm，二维BI2TE3纳米板在后期尺寸约为1 µm约1 µm。一旦通过优化的空气动力学聚焦形成了狭窄的混合气溶胶流，我们逐渐增加了金属对墨水的混合比率，并观察到从BI2TE3 Nanoplate富含富含BI2TE的富含富含BI2TE的形态学过渡到融合良好的复合阶段，然后再向富含Ag nanosphere阶段（图2B）。如图2C所示，通过能量X射线光谱（EDS）证实了化学成分的变化。观察到印刷组合膜中Ag含量的趋势明显增加（图2D）。与同时化方法类似，HTCP并非针对组合材料中严格的线性梯度组成。相反，它旨在以快速，单调和高通量方式产生梯度样本特征。尽管HTCP打印中存在某些过程变化，如EDS测量中的误差线所示，沿梯度打印方向观察到单调组成梯度和大约25μm空间分辨率的独特组成（元素分布，图2D；样品对样本的式型环境，图18;补充电子复制；图2D；热烧结后的纳米复合材料，图2E；

　　通常，复合制造涉及将一种或几种填充材料混合到基质材料中以实现协同特性的过程。常规的反复试验通常需要大量的处理时间，这不仅会导致高通量制造的困难，而且可能导致与其表面电荷，pH值和离子强度相关的起始材料不匹配的不匹配的侧面反应2.1,22。例如，MXENE和SB2TE3纳米颗粒在特定的pH范围内表现出相反的表面电荷23，导致形成胶体稳定性较差的大聚集体（补充图25）。相比之下，HTCP技术可以快速制造具有梯度组成的组合样品，从而最大程度地减少了不希望的副作用（例如，聚集）。基于气雾剂的HTCP将氮用作携带气体，在墨水液滴之间形成保护性的“气势屏障”，以至于MXENE和SB2TE3在沉积到所需的底物位置之前不会相互作用/反应。因此，成功打印了MXENE/SB2TE3的密集，均匀的复合膜（补充图26）。因此，看似不兼容的材料的组合印刷特别独特，与以前的打印方法不同。

　　为了探索HTCP方法的全部容量，我们制作了各种薄膜，具有梯度组成，包括金属，氧化物，氮化物，碳化物，碳化物，辣椒剂和卤化物，其中包含来自S-Block（IA – IIA组）和P-Block（IIA – IIA组）和P-Block（IIIA – VIIA组）（IIIA – VIIA）的元素（图3A）。我们还将包含几个D块元件的墨水印刷到组合物质库中，包括过渡金属辣椒剂（例如MOS2）和过渡金属碳化物（例如，MXENES）（补充图27）。此外，HTCP方法还表现出对材料尺寸和形态的极大耐受性，如在多苯乙烯（PS）/TE纳米线的印刷0D/1D复合材料中所证明的，这是Te nanowires/bi2te3纳米板的1D/2D复合材料，并扫描了PS/2D的0D/2D nanopning（sem）compery compery compery（sem）compery compoiper（sem）。3b）。对Ag/bi2Te3的0D/2D复合材料的断裂横截面的SEM分析显示，纳米级构建块的均匀分布没有相分离（补充图28）。除了无机纳米材料外，还测试了温度敏感的聚合物（包括生物聚合物和半导体聚合物）（图3C）。壳聚糖和聚（3,4-乙二醇二苯乙烯） - 聚合物（PEDOT：PSS）组合聚合物膜的拉曼光谱显示峰值演变的峰值进化，峰值的峰值在1,094 cm-1左右，奇质24和奇数cms-1,434 cm-1 for PSS25 cripitions for PSS25 contrientiation：PSS25 contiontion：PSS25 contrients：pss25 contrients：pss25 contription：pss25PEDOT：PSS。同样，将纤维素纳米晶体（CNC）和PEDOT：PSS打印到梯度材料库中，并使用拉曼分析验证了构图变化的特征。这些结果表明，HTCP在快速制造各种无机和有机组合材料的快速制造中具有多功能性，从而大大扩展了高通量添加剂制造的材料选项。