超越3D，4D打印重磅来袭
超越3D，4D打印重磅来袭
一款平凡的背包，在海中能化身为救生艇，在野外露营时又能变作帐篷；一根普通的排水管，能够根据水流量的多少进行伸缩超越3D，4D打印重磅来袭，甚至能在破裂后自行修复；一张普通的沙发，能够根据就座者的身高、体形和胖瘦来调整其形状……那些曾出现在哆啦A梦四维空间袋中的奇妙物品，正随着4D打印技术的问世与进步，逐一变为现实。
从“3”到“4”的突破
目前，3D打印技术备受瞩目，然而，为何又出现了4D打印这一新概念？看似只是比3D打印多了一个“1”，实则它引入了时间的维度。4D打印技术是在3D打印的基础上发展而来，它通过预先设定形状记忆纤维的变形规律，使得产品的外观能够随时间推移而发生变化。这表明3d打印产业网，通过4D打印技术制造出的物品，不再局限于单一的形态3d打印产业网，它们能够在预先设定的时间点，在特定的温度和湿度等环境条件下，自动变换成所需的形状，甚至能够创造出传统生产技术难以实现的外形。此外，在打印过程中超越3D，4D打印重磅来袭，可以省去繁琐的机械设备连接以及人工操作，从而显著减少生产成本，并加快产品的研发周期。
从未来科技发展的趋势出发，亦或审视当前挖掘科技价值的路径，4D打印不仅代表着生产工具的革新，更是一种因生产材料的变革而引发的，对未来整个生态结构方式产生根本性改变的先进技术，其前瞻性和颠覆性远超3D打印。
从实验到应用的跨越
对智能材料的高质量要求，以及推动材料发生形变的软件设计，构成了4D打印技术发展的关键障碍。“观察敏锐，思考勤奋，综合能力强，勇于创新”3d打印产业网，人类凭借这些特质，成功突破重重难关，推动了科技的进步。
自2013年美国麻省理工学院启动4D打印实验项目以来，众多国家纷纷开始在军事、医疗以及日常生活等多个领域研究这项技术的应用。2015年伊始，首款镂空设计的4D连衣裙以及首双4D制鞋成功面世，这在一定程度上实现了个性化定制的目标。接着，研发出了4D打印的水凝胶材料，此类材料预计将在未来城市水网改造、医学器官的再生以及航天器等领域展现出显著的价值。虽然理论已经转化为实际物品，然而4D打印技术的核心应用领域依然局限于实验室之中。
自2016年起，我国首次引入生物降解材料，成功应用于4D打印气管外支架，救治了患有复杂先天性心脏病且双侧气管严重狭窄的婴儿；2017年，美国宇航局研制出适用于外太空的尖端纤维材料，制造出类似链甲的航天器外层防护材料；而去年，香港城市大学的研究人员成功研发了4D打印陶瓷技术。此类现象标志着4D打印技术正逐步从实验室的研究成果过渡至人们的日常生活中。
从民用到军用的追求
在4D打印技术的操作流程中，只需预先设定好程序模型，并确保打印设备和原材料准备就绪，整个操作过程便可以完全由计算机自动完成。这种方式不仅能显著提升生产过程中的精确度、准确性和效率，还能极大减少人力投入，特别适用于战场紧急维修、灾害救援行动以及太空等极端环境中的实际应用。
美军最高指挥官亦曾提及，美陆军持续致力于研发兼具防护与轻便特性的制服——既要确保士兵万无一失，又需保证其行动不受束缚。借助4D打印技术，未来有望研制出既轻巧又紧凑的防弹装备，便于存放与携带，并实现全方位的安全防护。
