4D打印

相思故人

什么是4D打印技术？
  4D打印技术，比3D打印技术多了一个“D”的时间纬度，人们可以通过软件设定模型和时间，变形材料会在设定的时间内变形为所需的形状。4D打印本质上其实就是利用复合材料进行的3D打印，通过这种方式你增加了一项功能，那就是变形。
所谓的4D打印技术，准确地说是一种能够自动变形的材料，只需将该材料放入水中，不需要连接任何复杂的机电设备，就能按照产品设计自动折叠成相应的形状。4D打印技术，这个非常棒的概念创造出一种能够在被打印出来之后发生改变的物体，而且它们能够进行自我调整。打印不再是创造过程的终结，而仅仅是一条路径。4D打印技术由MIT（美国麻省理工）与Stratasys教育研发部门合作研发的，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。
  4D打印形象的讲，4D打印技术 = 3D打印技术 + 时间，即由3D打印技术打印出来的复合材料，随着时间的推移，慢慢发生自我调整，实现自我变形。这种变形是在打印之前就设定好的，关键在于使用了一种智能材料，这种材料在水、热等环境下会发生变形。由这种材料制成的管子可以根据水流量大小来调整自身的大小，此外，这一技术还可以应用到家具、自行车甚至是建筑领域。有科学家认为，这一技术的发明预示着家具自我组装时代的来临。
4D打印技术牵涉到对特殊材料的应用，这些材料在感知到运动状态，或是暴露于水、空气、重力场、磁场或感知到温度改变时会改变自身的形状。
4D打印技术的出现，有可能在未来彻底颠覆传统的制造工业，让制造行为在一些严苛的环境条件，如外太空，变得更加容易。

4D打印的发展前景好么？
人们相信，4D打印技术不但能够创造出更有智慧、更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，与此前的3D打印技术相比，它将具有更大的发展前景。4D打印技术更为智能，物料可自行“创造”，简化了打印过程，但对打印材料有了更高要求。
和较为成熟、已经得到应用的3D打印技术相比，4D打印技术目前还远不成熟，但研发人员坚信这项技术终将带来对生物科学，材料科学，软件，机器人，制造业，运输，基础设施建设，施工，艺术甚至太空探索领域的革命性变化。现阶段，4D打印还仅仅是概念，没有相关企业投产。3D打印曾在股市掀起多次投资风暴，而新提出的4D打印概念则距生产、生活更加遥远，还停留在概念炒作阶段，其发展前景特别值得我们关注。

目前制约4D打印技术大规模推广应用的最主要障碍是什么？
4D打印技术面临的推广障碍和3D打印技术相似，即打印机的规模太小，当然这一问题可以得到解决，但这需要时间。目前我们只有规模和型号较小的打印机可以使用，难以打印一些大型的材料。还有，我们使用的高精度的打印机器价格十分昂贵，尽管我认为这些机器是最好的，但这也阻挡了普通消费者使用该技术，因此，4D打印技术的推广需要更多大众化的打印机器。此外，我们还需要研发更多大众化的智能材料。目前，我们仅研发出了以水为外界激活因素的智能材料，将来会打印更多以其他媒介为激活因素的智能材料。

形状记忆合金与4D技术有什么联系和区别吗？
形状记忆合金和4D打印非常相似，两者的基本原理也是一样的，但最大的区别是，形状记忆合金仅仅是众多智能材料中的一种，它的一种非常有趣的特性就是能够在某种外界因素刺激下发生变形。不过，在生产制造过程中，使用这种材料将受到其长度、宽度等规格的限制。4D打印技术并不是一种智能材料，只要我们能制造出可用于打印的智能材料，就能按照客户要求进行个性化的产品定制。简而言之，形状记忆合金只是一种智能材料，而4D打印则是一种可以按照客户需求进行生产制造的工艺流程。

有生一天

好像很厉害的样子

zhangu1990

感谢分享，

tanxindong

这个技术应该还是停留在概念上吧！