4D打印是指利用“可編程物質(zhì)”，可以是水凝膠或形狀記憶聚合物，由于其熱機械特性和其他材料屬性，這種智能材料被賦予了形狀變化的屬性。激活它的外界因素可以是溫度、濕度、抖動、氣壓，也可以是力場、電磁場等。激活之后會改變材料的一些物理特性，比如形態(tài)、密度、顏色、彈性、導電性、光學特性、電磁場等三維物體。

其實4D打印的概念是在2013年由美國麻省理工提出的，麻省理工學院自組裝實驗室的斯凱拉·蒂比茨在TED大會上用過一個完整的實驗演示跟大家闡述了相關的話題，演示中有一個繩狀物體放入水中，然后自動折成了預先設計的形狀，組成了MIT麻省理工的縮寫。

而4D這么早被提出的原因是因為3D打印早在上個世紀八十年代就推出了，只是那個時候4D打印的技術仍處于概念階段，所以不被大家熟知。是不是感覺還挺像變魔術的，但是魔術并不是真的，而4D它是真是存在的。

        4D最大的優(yōu)勢是計算折疊，他可以打印出比打印機更大的東西。另一個優(yōu)勢就是它的智能材料，可以是原先有一定初始形狀，受到外界刺激之后會改變，就是做了預先連接處理。它能做到簡單的折疊、卷曲伸縮變化方面，可以利用它制造一些可變形硬件類的東西。也可以想象，如果水管可以收縮或膨脹，來改變?nèi)莘e和流量，甚至可以自己蠕動起來傳輸水。這樣就不需要昂貴的水泵了，這個完全可程序化的自我調(diào)節(jié)的管道，也不知道什么時候才能用上。再比如類似于在一部《毒液》影片中的“毒液”，它可以是一灘泥，還可以是很多灘泥，就算被打散了，在特定的條件下能聚散成預先設計好的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)實中，它也確實逐漸的走進我們的生活，舉個例子，比如阿迪達斯利用4D打印來改變穿在腳上的貼合度，從而提供更好的舒適度，再也不用經(jīng)歷鞋子擠腳的痛苦了，將來可能還會有一種根據(jù)天氣的不同變成相應鞋，比如下雨天，變成雨鞋等。比如衣服會根據(jù)天氣而變化，或者根據(jù)你的胖瘦進行調(diào)整，也就是說變胖了以前的衣服也能穿，某程度上解決了“量體裁衣”的問題。

還有前幾年寶馬曾經(jīng)展示過4D打印的概念車，想讓外殼通過氣流和輪拱來改變形狀，并隨著轉(zhuǎn)向運動而彎曲，以最大程度地提高空氣動力學效率，輪胎和制動器也可以能會根據(jù)路況而變化等等。這樣不僅能起到防撞、防刮作用還能降低車禍的發(fā)生等等。

在醫(yī)療上也有很大的前景，比如心臟支架、骨支架、器官支架等結(jié)構(gòu)相對復雜的、個性化的、精度要求高的機構(gòu)，傳統(tǒng)的設備技術較難實現(xiàn)，剛好4D的出現(xiàn)可能做到彌補這一不足。

隨著技術的完善，4D打印顛覆了傳統(tǒng)的造物方式，建造業(yè)和制造業(yè)可能會發(fā)生巨大的改變，因為現(xiàn)在的社會有大量的勞動力用在了各種產(chǎn)品的組裝上，如果有了4D打印是不是就方便了很多。比如說從商場買了一塊板子，回到家就自己組裝成一個椅子，就像是被賦予了生命一樣。

目前4D打印還處于科學界的青春期階段，打印精準問題可能還有待加強，不過相信，一旦各方面問題得到解決，離實際應用也是遲早的事情。

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