La optimización de topología multifase es una técnica de simulación basada en el principio del método de elementos finitos que puede determinar la distribución óptima de dos o más materiales diferentes en combinación bajo cargas térmicas y mecánicas.
El objetivo de la optimización es minimizar la energía elástica del componente . Los métodos de optimización de topología convencionales que simulan la mineralización ósea adaptativa tienen la desventaja de que hay un cambio continuo de masa por el proceso de crecimiento. Sin embargo, MPTO mantiene todas las concentraciones iniciales de material y utiliza métodos adaptados a la dinámica molecular para encontrar el mínimo de energía. Al aplicar MPTO a componentes cargados mecánicamente con una gran cantidad de densidades de materiales diferentes, los resultados de la optimización muestran distribuciones de porosidad graduadas y, a veces, anisotrópicas , que son muy similares a las estructuras óseas naturales. Esto permite que la macro y microestructurade un componente mecánico en un solo paso. Este método utiliza técnicas de creación rápida de prototipos , impresión 3D y sinterización selectiva por láser para producir componentes muy rígidos y livianos con porosidades graduadas calculadas por MPTO.