صدف، یک ماده کامپوزیتی و ترکیبی از مواد آلی و معدنی است که در طبیعت و در لایه داخلی محافظ حلزون و هم‌چنین در پوشش بیرونی مرواریدها وجود دارد. این ماده با رنگی زیبا و استحکام و چقرمگی بالا است که این خواص مطلوب به دلیل معماری شبیه به آجر و ملات آن می‌باشد. مواد سبک و با استحکام بالا در زمینه‌هایی هم‌چون هوافضا، حمل و نقل و زیست پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. محققان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی با الهام از ساختار سلسله مراتبی صدف، اقدام به ساخت این اشکال پیچیده از طریق چاپ سه بعدی به کمک الکتریسیته کردند.
برای ایجاد ساختار آجر و ملات مانند، محققان نانو صفحات گرافن (GNs) را مشابه با آجر در یک میدان الکتریکی (433 ولت بر سانتی‌متر) در طول فرآیند چاپ سه بعدی تراز کردند و از زمینه‌ای پلیمری به عنوان ملات استفاده نمودند. در نهایت ماده‌ای با ساختار مشابه با صدف و با چگالی 1/06 گرم بر سانتی‌متر مکعب تولید شد که استحکام و چقرمگی شکست آن نیز مشابه با صدف طبیعی بود. این مطالعه ویژگی‌های جالبی برای تولید نانو مواد با ساختار سلسله مراتبی را برجسته کرد. برنامه‌های پیش‌بینی شده در استفاده از این فناوری شامل تقویت مکانیکی یکپارچه، قابلیت سنجش الکتریکی در زیست پزشکی، مهندسی هوافضا و هم‌چنین تجهیزات نظامی و ورزشی است.
از جمله کاربردهای مهم این فناوری، تولید حسگرهای پوشیدنی چند منظوره است که باعث حفظ سلامت شخص می‌شوند. این ماده تولیدی می‌تواند همانند یک حسگر پیزوالتریک عمل کند. حسگرهای پیزوالکتریک معمولاً موادی با استحکام پایین می‌باشند و نمی‌توانند از سطحی که بر روی آن قرار گرفته‌اند، محافظت کنند. اما ماده جدید تولیدی قابلیت محافظت از سطح زیرین خود را به دلیل استحکام و چقرمگی بالا دارا است و به این ترتیب در صنایع نظامی و ورزشی به عنوان حسگرهای قابل پوشش، زره‌های سبک وزن، جلیقه ضد گلوله و هم‌چنین در کلاه ایمنی مورد تقاضا قرار گرفته‌اند. این ساختار می‌تواند از ابعاد نانو و میکرو شروع شده و به ابعاد درشت‌تری برسد.
