材料的性能可能會變得更奇怪。如果你按照某一模式打印多元材料，其材料特性可能超出基礎材料的性能範圍。按照某一模式混合軟硬材料，你可能得到比其中任一種原始材料更硬的全新的合成材料。如同你把比鋼軟得多的木頭和塑料混合，可能會得到類似鋼的材料。
材料變脆弱的一個原因是，一些小的缺陷會變成微小的裂縫，在材料斷裂之前會在結構中加劇。如果我們能夠策略性地將軟質材料嵌入這些脆弱材料中，這些軟質材料的補丁會緩衝這些裂縫，使惡化得以停止，延緩對硬質材料災難性的影響，使其變得更為堅硬。蚌殼就有類似有趣的性能，但是直到最近，製造這樣的材料還僅僅局限在“大自然母親”的範圍。顯然我們還不能像自然一樣注塑材料。但是有了多材料打印，我們可以隨意製造它們。
還有個例子，與材料的彈性和它們在壓力下的彎曲和伸展有關。如果你曾經拉長過橡皮筋，你會注意到橡皮筋被拉得越長，它就變得越細。大多數材料都如此，這就是所謂的泊鬆效應，它是由首先係統闡述其特征的法國數學家和物理學家西莫恩?德尼?泊鬆命名的。然而，當你換一種模式將軟硬材料進行混合打印，使得材料縱向拉長時，橫向也會變寬，這也不是沒有可能。具備這種奇異的、反自然材料屬性的是一種負泊鬆比的材料，被稱為拉脹材料（Auxetic Material）。
拉脹材料還沒有在自然界發現過，傳統的製造技術很難將其生產出來。但如果擁有一台高分辨率的多材料3D打印機，你就可以根據需要製造出拉脹材料並把它們嵌入其他結構中，製造出奇異的機器。例如，利用拉脹材料設計製造出來的汽車可以吸收撞擊產生的能量以確保乘客的安全。用拉脹材料和常規材料混合製造的前保險杠能夠吸收撞擊產生的能量，將其傳輸分散到不同的方向。
還有更為不尋常和有用的模式。我們可以通過層壓模式打印硬質和軟質材料，使混合材料能夠在一個方向上靈活、在另一個方向上僵硬。這個屬性本身看起來並不吸引人，直到你意識到你可以用定製的彈性性能打印物體。例如，一個定製的支架或植入物可以幫助病人在膝蓋受傷後，在一個方向自由彎曲他們的膝蓋，而在另一個方向支撐起他們的膝蓋；一雙定製的手套可以提升攀岩者緊緊抓住突出物的能力。
在我參觀Objet公司期間，愛德華多和丹尼爾將手伸進抽屜，掏出了幾件奇怪的新材料。他們向我展示了一件他們打印出來的自修複材料。他們解釋說，這個材料能夠承受極端的壓力，如果壓力超過極限，材料就會屈服，但在壓力消除後，它會完全地“愈合”。
這種材料通過把原材料存放到微小而相連的“球窩”構成。這種由環環相扣的百萬計的組件構成的材料會持續保持彈性直到球從窩內蹦出。如果壓力消除，球就會彈回原位，材料恢複為原來的形狀。
我仔細觀察Objet公司的新型材料，它看起來就像個普通的灰色塑料，我想象這個普通卻非凡的打印材料用途到底有多大。假如你的汽車保險杠因車輛事故折斷（從經驗上講），試想如果你將斷裂的保險杠推回原位，它就能夠自動地恢複原狀，那該多好啊。
動態的材料可以依據承受壓力的大小由硬變軟，就像研磨的咖啡在真空包裝後硬得像磚頭，但在打開真空包裝後卻能夠像液體一樣流出。所謂的幹擾材料即能夠依據環境而改變硬度。
構建材料性能的效果並不是憑直覺就能獲取的，即使是像碳纖維層壓板這樣相對簡單的複合材料，也需要材料學家和工程師傾其畢生精力來研究。高分辨率多材料打印機的問世開辟的嶄新設計空間太大了，以至於預測材料的特性變得非常困難，更不用說探索材料的設計了。隨著3D打印機儲存多材料範圍的擴大，新的材料有時會被偶然發現，有時則需要深入探索。與設計師需要通過新的計算機輔助設計工具、應用新的語言和設計理念設計出新的圖形一樣，探索全新的材料領域也需要新的設計工具。