超材料是指材料的设计表现出不同寻常的特性，是具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。 迄今发展出的“超材料”包括：”左手材料”、”光子晶体”、”超磁性材料”等。
哈佛John A.保尔森工程和应用科学学院和哈佛Wyss威斯生物启发工程研究所的研究人员在哈佛大学通过多材料3D打印技术开发出可重构超材料的基础设计框架软件。
超材料不同寻常的特性主要依赖于独特的机械结构，而这些特定的结构通常是通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计，可以突破某些表观自然规律的限制。
哈佛的研究人员尝试通过建立一个基础设计框架，从而实现几何形状和几个功能之间切换，他们的发现已经发表在自然杂志上。因为这个基础设计框架并不限制打印尺寸，可以从米级到纳米尺度的应用，从减震建筑材料升级到光子晶体的超材料结构。
哈佛大学Katia Bertoldi教授认为在可重构结构领域，设计空间是非常大的，所以面临的挑战是要想出聪明的策略来研究它，通过与设计师和数学家的合作，哈佛找到了一种方法来概括这些规则，并迅速产生了许多有趣的设计。
Wyss威斯工程研究所的科学家很快就意识到，随着多面体立体图形组件（通常）超过六面可作为设计单元，可用于挤压、重构一个模板，或者用于薄壁结构。结合设计和计算建模，他们能够创建一些不同的组合，以及一个用于快速、准确地建立类似材料的蓝图。
这个框架就像一个软件工具包，智能构建可重构的材料。基于计算模型，哈佛大学的研究人员能够量化材料弯曲的各种不同的方式，并计算这样的运动会如何影响像刚度这样的特性。他们现在可以使用他们的数字框架快速循环几百万种不同的图案，让电脑通过理想的属性设置给定一个恰当的设计。一旦一个给定的设计被选中，科学家们能够使用多材料3D打印机以及激光切割纸板、双面胶带等材料组合来创造超材料的原型。
根据研究人员，这个软件工具包为开发超材料能结构和航空航天工程师、材料科学家、物理学家、机械工程师、生物医学工程师、设计师和建筑师是有用的。
国内在超材料方面也涌现出积极的研究，根据3D科学谷的市场研究，活跃的科研单位有东南大学，中国人民解放军空军工程大学，西安交通大学，北京交通大学等。
东南大学通过3D打印一种自相似的空间折叠结构的分形声学超材料，用于宽带声聚焦透镜；
中国人民解放军空军工程大学开发了基于水或水溶液的超材料频率选择表面的设计方法，利用3D打印技术将低介电常数材料打印成特殊形状，使其能对特定尺寸与特定形状的水进行封装；
西安交通大学使用液态光敏树脂和固体微粒作为打印原料进行目标超材料实体进行3D打印，3D科学谷了解到其中液态光敏树脂作为超材料基材的原材料，固体微粒作为人造微结构，最终形成固态光敏树脂为基材并包裹具有二维空间拓扑排序人造微结构的超材料；
北京交通大学通过3D打印技术制备太赫兹波导预制棒，按照波导立体结构逐片打印以形成太赫兹波导预制棒进而拉制成太赫兹波，简化了制作工艺，降低了带有锐角微结构复杂横截面且纵向可变的太赫兹波导预制棒的制作成本，为后续拉制出具有优越传输性能的太赫兹波导，提供了很好的基础。
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