這種拓撲優(yōu)化的幾何形狀往往具有特別復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征。這意味著它們只能使用傳統(tǒng)的制造方法，如銑削或車削–如果有的話–以巨大的努力來生產(chǎn)。出于這個原因，拓撲優(yōu)化和增材制造或3D打印是一個完美的組合。這是因為3D打印工作沒有幾何限制，因此是少數(shù)非常適合生產(chǎn)拓撲優(yōu)化部件的技術(shù)之一。

仿生學(xué)指的是一個跨學(xué)科的科學(xué)領(lǐng)域，主要涉及將自然界中發(fā)生的建設(shè)性現(xiàn)象轉(zhuǎn)移到人造技術(shù)中。這并不總是要涉及承重路徑或有效電流。仿生學(xué)的典型例子是蓮花效應(yīng)或尼龍搭扣。蓮花的結(jié)構(gòu)和表面特性確保了它具有高度的液體排斥性。這種效果在工業(yè)上得到了應(yīng)用，例如，在外墻設(shè)計或船體上。魔術(shù)貼，顧名思義，源于牛蒡的原理，如今不僅在鞋上，而且在日常生活中隨處可見。

如果仿生學(xué)和建筑的目的是在材料消耗和功能方面優(yōu)化一個部件的設(shè)計，這被稱為輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。這種仿生學(xué)或輕型建筑項目的結(jié)果往往讓人聯(lián)想到仿生結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)和設(shè)計，即類似于自然現(xiàn)象的施工圖。

特別是在可持續(xù)發(fā)展和減少二氧化碳排放的話題上，仿生學(xué)在建筑領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。每一個需要燃料的行業(yè)，只要通過減輕重量來節(jié)省材料，也會減少燃料消耗，從而減少排放。出于這個原因，汽車和航空航天業(yè)特別關(guān)注輕質(zhì)結(jié)構(gòu)、仿生學(xué)和拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化。除了節(jié)省材料外，這些行業(yè)還受益于功能優(yōu)化，如提高部件的穩(wěn)定性和強度，例如，更好地保護車內(nèi)人員或延長車輛和飛機的使用壽命。

同時，拓撲優(yōu)化的應(yīng)用可能性在汽車和航空航天工業(yè)之外也在增加。例如，鞋底的拓撲結(jié)構(gòu)也可以被優(yōu)化，以便生產(chǎn)出適應(yīng)個人負載情況的鞋底。隨著增材制造系統(tǒng)生產(chǎn)力的不斷提高和此類生產(chǎn)線自動化可能性的增加，未來也有可能以批量方式制造高度個性化和拓撲優(yōu)化的產(chǎn)品。