4D打印究竟是什么鬼？

 隨著3D打印技術(shù)得不斷進步，3D打印的實物人們已經(jīng)屢見不鮮，由于需求的不斷增長，以及3D打印被未來汽車、醫(yī)療、建筑等行業(yè)廣泛應(yīng)用的前景，3D打印的熱度不斷上升，更多廠商投身這一領(lǐng)域。

事實上，3D打印市場規(guī)模呈幾何級增長態(tài)勢，預(yù)計 2020年突破 210億美元。2013年全球 3D打印產(chǎn)品和服務(wù)市場增長 34.9%，達到 30.7億美元，這是 3D打印行業(yè)最近 17年來增長速度最高的一年。而過去 26年的平均年增長率為 27%，最近三年的年復(fù)合增長率為 32.3%。預(yù)計2018年將比 2013年翻 4倍到 125億美元，而 2020年將突破 210億美元。

正當(dāng)3D打印如火如荼時，4D打印已走在科技的前列，可4D打印究竟是什么鬼?

我們知道，通常一個物體是有三個維度的，也就是三維立體，根據(jù)三維數(shù)據(jù)，我們可以實現(xiàn)物體的3D打印，而4D打印相對3D打印而言則要多一個維度，這個維度就是時間。也就是說，4D打印是在一個立體的維度上增加了時間維度。那么理論上，三個維度是可以打印的，可時間維度卻不可以，4D打印要融入時間，也就是說4D打印就是打印可以隨時間變化而改變的物體，這種改變類似于物體的自我組裝。

要想4D打印走進人們的日產(chǎn)生活中，不僅需要尖端前沿科技者的思考，更需要新興科技創(chuàng)業(yè)者的共同探索，與3D打印不同，4D打印技術(shù)面臨著一系列的客觀的問題以及更多的挑戰(zhàn)。

材料與設(shè)備瓶頸仍需突破

一個是智能材料。所謂智能材料，是一種能感知外部刺激，能夠判斷并進行適當(dāng)處理的新型功能材料，具有傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應(yīng)功能、自我診斷能力、自我修復(fù)能力和超強適應(yīng)能力。智能材料通過4D打印出的物體遇到外部條件的刺激時，進行自我組裝，完成時間維度的變化。而目前4D打印技術(shù)使用的材料只能感應(yīng)水的刺激，未來能否找到可以感受光、聲、熱甚至?xí)r間的新型智能材料，仍需要進一步探索。

另一個瓶頸是打印機的規(guī)模太小。3D打印對于打印機就有著體積、精確度、可靠性等高要求，4D打印依賴智能材料，這對打印設(shè)備提出了更高的要求。另外，如果要打印大型工程，則必須使用大型材料，要有高精度且可靠性較高的打印機，設(shè)備造價也將十分昂貴，在一定程度上，限制了4D打印的普及與發(fā)展。

當(dāng)然，隨著技術(shù)的發(fā)展，4D打印更加智能，物料的自行“創(chuàng)造”，達達簡化打印過程。4D打印不但能夠創(chuàng)造出有智慧、有適應(yīng)能力的新事物，或許還可以徹底改變傳統(tǒng)的工業(yè)打印甚至建筑行業(yè)，與此前的3D打印相比，它將具有更為廣闊的發(fā)展前景。讓我們試想一下《龍珠》中的無能膠囊，只要打開膠囊就可以變成各種現(xiàn)代化設(shè)備，同樣4D打印的智能物體遇到某種刺激也自我組裝，是不是很酷呢!