3D打印技術(shù)興起未久，便經(jīng)歷了一場真真切切的“變形記”，衍生出了4D打印。兩項(xiàng)接踵而至的新技術(shù)并肩發(fā)展，不斷推陳出新，讓人應(yīng)接不暇。不覺間，4D打印技術(shù)已經(jīng)誕生4年有余。下面就讓我們一起來看看，在初生的這幾年里，4D打印走過了怎樣的成長之路。

2013年2月25號，在美國加州舉辦的TED2013大會(huì)上，美國麻省理工學(xué)院(MIT)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人斯凱拉·蒂比茨通過一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)向與會(huì)者展示了4D打印技術(shù)，首次提出了4D打印的概念(4D，即在3D基礎(chǔ)上增加“時(shí)間”這個(gè)維度)，標(biāo)志著4D打印的誕生。這項(xiàng)技術(shù)由麻省理工與Stratasys教育研發(fā)部門合作研發(fā)，具體來說，是把一種可自動(dòng)變形的材料放入水中，它就能按照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)自動(dòng)折疊成相應(yīng)的形狀。

同年10月，美國科羅拉多大學(xué)便緊隨麻省之后，與新加坡科技設(shè)計(jì)大學(xué)合作，推出了新的4D打印技術(shù)。這兩所高校的科研人員制造出了可以基于不同的物理力學(xué)原理自動(dòng)變形的復(fù)合材料，從而對蒂比茨的4D概念進(jìn)行了擴(kuò)展。

麻省理工作為4D打印的發(fā)源地，很快便取得了新的進(jìn)展。2014年5月，來自MIT的設(shè)計(jì)師已經(jīng)開始將去年剛剛誕生的技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐。他們構(gòu)思用4D打印技術(shù)造裙子，它可被壓縮成一團(tuán)，一受刺激就可攤開成合身的長裙，買家更可自行將之用3D技術(shù)打印出來。

時(shí)間來到2015年，又一所美國高?！鞅贝髮W(xué)開始進(jìn)軍4D打印領(lǐng)域。該校從美國國防部多學(xué)科大學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目中獲得為期5年850萬美元的資助，重點(diǎn)開發(fā)下一代印刷技術(shù)——4D打印機(jī)。該項(xiàng)目一旦成功，將被用來構(gòu)造化學(xué)、材料科學(xué)和美國國防有關(guān)領(lǐng)域研究的新器件，可能會(huì)產(chǎn)生新的化學(xué)和生物傳感器、催化劑、芯片設(shè)計(jì)和特別材料。

2016年可以說是4D打印在我國落地生根的一年。這年3月，我國第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院聯(lián)合西安交通大學(xué)為一位氣管軟化性狹窄患者制作了4D打印氣管外支架，并順利完成了植入手術(shù)。這個(gè)4D打印支架在未來2到3年內(nèi)會(huì)逐漸降解被人體吸收，免除了患者二次手術(shù)取支架的痛苦。同年9月，該院再次聯(lián)合西安交通大學(xué)，應(yīng)用4D打印可降解氣管外支架，為出生僅5個(gè)月的患兒實(shí)施復(fù)雜先天性心臟病、雙側(cè)支氣管嚴(yán)重狹窄手術(shù)治療，打通了生命通道。這次用4D打印技術(shù)救治嬰兒復(fù)雜先天性心臟病合并雙側(cè)氣管嚴(yán)重狹窄的手術(shù)在國際上尚屬首次。

今年以來，4D打印的新技術(shù)更是不斷涌現(xiàn)。3月，美國達(dá)特茅斯學(xué)院的研究人員用輪烷類化合物開發(fā)出一種超強(qiáng)的智能材料，并利用3D打印技術(shù)，使之成為一種納米級的4D打印材料——聚合物晶格立方體，能舉起15倍于自身重量的物體。4月，美國喬治亞理工學(xué)院、新加坡科技設(shè)計(jì)大學(xué)和我國西安交通大學(xué)的研究人員通過多材料3D打印機(jī)打印形狀記憶高分子層來制作物體，這一新方法大大簡化了過程并增加了4D打印的潛力。同月，美國國家航空航天局開發(fā)出了打印金屬材料的幾何結(jié)構(gòu)和功能的4D打印技術(shù)，并計(jì)劃將其應(yīng)用于太空探索……

可以看到，自4D打印技術(shù)問世以來，其研究與開發(fā)活動(dòng)主要還是在它的誕生地美國進(jìn)行。我國目前也已有高校參與4D打印技術(shù)的研發(fā)，并且國內(nèi)已有了成功的醫(yī)學(xué)應(yīng)用案例，正等待著更多科研機(jī)構(gòu)的關(guān)注與探究。相信這項(xiàng)省略了機(jī)器制造環(huán)節(jié)的顛覆性技術(shù)會(huì)與3D打印一道，對未來的制造業(yè)以及其他行業(yè)產(chǎn)生更多的積極影響。

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