4D打印彻底改变了三维制造领域，将其带到了前所未有的高度。这项创新技术远远超出了三维 (3D) 打印，因为 4D 打印创建的对象具有惊人的能力：随着时间的推移适应和发展的能力。
广泛的应用
(相关资料图)
这种技术在现在和未来都有广泛的应用。例如，可以创建自动适应天气条件的衣服，适应不同环境以提供舒适感。
此外，还可以制作开箱即用的自组装家具，简化用户的组装过程。还可以开发管道，根据流经它们的液体流量调整其直径，从而优化性能并避免可能的阻塞。
另一个引人入胜的应用是制造假肢，这些假肢会随着人的成长而生长，一旦不再需要就会自然分解。这些示例说明了 4D 打印如何实现与环境交互并随时间变化的智能设计。
什么是4D打印?
4D 打印使用3D 打印机 制作具有生命品质的三维物体，无需电线或电路。这是通过使用智能材料实现的，这些材料可以被编程为在受到外部因素刺激时改变形状、颜色或大小。
这些材料的一个例子是水凝胶树脂、活性聚合物，甚至是活组织。这些材料采用特定设计进行 3D 打印，随着时间的推移，它们会与湿度、光线、压力或温度等因素接触，不断进化，直到达到预期的效果。
例如，4D 打印允许物体自行弯曲、修复、组装，甚至分解。该对象自主获得新的形式或功能，以令人惊讶的方式与环境做出反应。
4D打印的起源
这种新兴的 4D 打印技术起源于麻省理工学院 (MIT) 自组装实验室的计算机专家和创始人 Skylar Tibbits。Tibbits于 2013 年向世界推出这项创新技术，根据市场研究报告“4D.Printing Market Report – Global Forecast 2022”，预计该技术将于 2019 年上市。
4D打印的起源是基于将时间因素纳入3D打印。它包括创建三维对象，以适应不断变化的环境，而无需机器人或人的干预。正如 Tibbits 解释的那样，这是通过结合材料、几何形状、相互作用、电源和巧妙的设计来实现的。
目前，自组装实验室正在试验新的 4D 打印技术，例如快速液体打印，它可以在几分钟内打印出一张大沙发。此外，正在探索不同的材料，如塑料、橡胶和泡沫，以扩大这项技术的可能性。
