随着科技的发展，3D打印让人们可以轻松完成对于想象中物体的制作。比如说，你可以利用3D打印机“打”出一个飞机模型，3D打印人类头骨，甚至还可以制作 出人造器官。但你听说过4D打印吗？3D打印方兴未艾，4D打印又悄然问世，那么4D打印技术又能给我们带来怎样的惊喜呢？与3D相比，这种更高级的技术 除了有“长宽高”这些立体的三维结构，还增加了一个所谓的“时间线”。一旦它进入现实生活，很多科幻电影里才有的场面就会出现在你的面前。
所谓的4D打印技术更准确地说是一种能够自动变形的材料，在3D打印的基础上将其打印出的材料放入水中，不需要连接任何复杂的机电设备，它就能按照产品设计 自动折叠成相应的形状，就是“自我组装”技术，即材料自动变成为预设的模型。与3D打印的预先建模然后使用物料成型相比，4D打印直接将设计内置到物料当 中，简化了从“设计理念”到“实物”的创物过程。
以往常用的记忆金属只能在两种状态间切换，4D打印则不受此限制，让物体如机器般“自动”制造，不需要连接任何复杂的机电设备，在软件控制下能完成多种形 态变化。材料入水中即可按照产品设计自动成型，核心材料是记忆合金，光敏树脂是关键材料，在4D打印的复合材料内嵌入了改变形状的“芯片”。它是一种无需 打印机器就能让材料快速成型的革命性新技术。
3D打印的方式大多是一层一层把材料堆砌成模型的形状，还有独特些的，利用紫外线和氧气作用让模型自上而下生成。除了静态的3D打印作品，我们此前介绍过一款今年CES上亮相的4D打印概念服装，将3D打印出的零件用接环连接，以达到第四维度的灵活性，让衣物更舒适。
近日，由美国“神经系统”设计工作室打造的全球首件4D打印连衣裙问世。这件衣服最大的特点在于，它可以自动适应环境，即便在运动中也会时刻贴合穿戴者的身体。
“4D打印比3D打印多的一个‘D’即时间维度，4D打印物不再是静止的，而是智能和随时间变化的。”西安交通大学机械工程学院教授李涤尘告诉《中国科学报》记者，未来，4D打印技术有望利用于生物医疗器械、智能机器人等各个领域，不过，目前离大规模应用还很遥远。他还解释4D打印就是3D打印技术与智能材料性能的结合，即智能材料结构在3D打印的基础上，通过外界环境的刺激，随着时间实现自身的结构变化。
在李涤尘看来，4D打印领域的进步将更多地依赖材料本身，而非打印技术。另外，并不是说任意材料都可以被“激活”，而是需要具有模仿生物体的自增值性、自修复性、自诊断性和环境适应性等的智能材料才行。
据介绍，4D打印所需要的智能材料一般包括电活性聚合物、形状记忆材料、压电材料、电磁流变体、磁致伸缩材料等。
4D打印除了对打印材料要求较高以外，还需要具备另一项非常关键的因素，那就是要有触发自我组装的“催化剂”。这一“催化剂”不一定是水，根据不同的打印材料，也有可能是光、热、声音、震动、气体，甚至是电子。
也就是说，通过软件设定好模型和时间后，在特定环境下，无需人为干预，无需通电，4D打印物便可按照事先的设计，在规定的时间内进行自我组装。
或许要不了多久，利用4D打印技术科幻电影中的场景就会逼真地发生在我们身边：一根拐杖在下雨的时候就变成了雨伞；房屋建筑可以自动“长”出屋顶、承重墙……
具体来讲，4D 打印出的物品遇到外部刺激，如施力、水流或者加热的时候，就会改变自身形状。夸张地说，就像变形金刚一样；简单举例，下图就是他们制作的一种自动水阀，检测到热水时会自动关闭。
最重要的是，这些之前需要人为去组装零件实现的功能，未来或许可以简单地通过打印机完成。研究者称这项技术可以用于医学、建造业、自动化和机器人等领域，更多技术细节尚未透露。
4D打印颠覆传统的造物方式，它创造出智能化物体，是够神奇的。正如人的生产也随着生物生命科学的发展也发生巨变，如试管婴儿、克隆人等，但克隆人技术因为存在伦理约束而作罢。
有机构认为，4D打印不但能够创造出有智慧、有适应能力的新事物，还可以彻底改变传统的工业打印甚至建筑行业，家具可由它自己组装、地下管道由它自己在地下铺设，房子可以自动建造……。而与之前3D打印概念相比，显然将具备更大的发展前景，短期内值得投资者重点关注。
3D打印技术其实还在概念和实验层面，3D打印还没整明白，4D打印又横空出世，莫非3D打印又更新淘汰了。以后是否还有5D，6D……ND打印？其实不是你 不明白，而是这世界变化太快，人们也几乎跟不上形势适应不了变化。总之，技术的更新速度极快，可以说是日新月异瞬息万变。
综上所述，随着4D打印技术的不断成熟，4D打印技术研究和发展应用将对传统机械结构设计与制造带来深远的影响，而随着4D打印智能材料的多样化，4D打印技术的应用将更加广泛。我们在新的工业时代的制造方式、生活方式将被“打印”重新改写。
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