一個普通的背包,，可在海水中變成救生艇,、在野外露營時變成帳篷；一根普通的排水管道,，可根據(jù)水流量膨脹或收縮,、在破裂時自我修復；一個普通的沙發(fā),，可隨著就坐客人的高矮胖瘦調(diào)整形狀……曾經(jīng)出現(xiàn)在哆啦A夢四維空間袋里的神奇事物,，正隨著4D打印這一技術的出現(xiàn)與發(fā)展，一一成為現(xiàn)實,。

　　從“3”到“4”的突破

　　當前,，3D打印風光無限，咋又出了個4D打??？看上去后者就比前者多個“1”，其實是多了時間維度,。4D打印是在3D打印的技術基礎上,，通過事先設定好形狀記憶纖維的變化，讓產(chǎn)品外形隨著時間而產(chǎn)生改變,。這就意味著,，4D打印出來的東西，不再只以固定的形態(tài)存在,，而是可根據(jù)前期設定的時間,，在溫度、濕度等特定條件下,，自動折疊成相應形狀,，甚至可制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術無法制作出的外形。同時,，在打印過程中可摒棄復雜的機電設備連接和人類員工參與,，大幅降低生產(chǎn)制造成本，縮短產(chǎn)品研制周期,。

　　不論是從未來科技發(fā)展趨勢,，還是從當前挖掘科技價值的方向來看，4D打印既是一種生產(chǎn)工具的革命,，又是一種由生產(chǎn)材料改變而引發(fā)未來整個生態(tài)結(jié)構(gòu)方式改變的技術,，比3D打印更具備前瞻性和顛覆性。

　　從實驗到應用的跨越

　　智能材料的高標準需求,、催動材料變形的軟件設計,，都是4D打印的發(fā)展瓶頸,。“敏于觀察,，勤于思考,，善于綜合，勇于創(chuàng)新”,，人類正是靠著這樣一種能力,，跨越難關，驅(qū)動科技進步,。

　　從2013年美國麻省理工學院開展4D打印實驗開始,，很多國家就著手在軍事、醫(yī)學,、生活等領域探索此類技術應用,。2015年初，第一件鏤空4D連衣裙和第一雙4D鞋子問世,，一定程度上實現(xiàn)了“量體裁衣”。隨后,，4D打印水凝膠材料研發(fā)生成,，這種水凝膠預計會在未來城市水網(wǎng)改造、醫(yī)學器官再造和航天器等方面發(fā)揮出重要作用,。理論雖已成為實物,，但4D打印主要應用場景仍在實驗室里。

　　直到2016年,，中國首次采用生物可降解材料,，成功將4D打印氣管外支架用于嬰兒復雜先天性心臟病合并雙側(cè)氣管嚴重狹窄的救治；2017年,，美國國家航空航天局制作出用于外太空的先進纖維材料,，形成鏈甲般保護航天器的外層材料；去年,，香港城市大學的研究團隊成功開發(fā)4D打印陶瓷技術,。諸如這些，標志著4D打印逐漸從實驗室成果走向人類的日常生活,。

　　從民用到軍用的追求

　　4D打印技術運行過程中,，只需提前設定好程序模型，準備好打印設備和原材料,，就能全程依靠計算機進行操作,。這樣，不僅可有效提高生產(chǎn)的精度,、準度和效率,，也可在最大程度上節(jié)約人力成本,，能夠在戰(zhàn)場搶修、災難救援或太空環(huán)境等惡劣環(huán)境中派上大用場,。

　　美陸軍首席指揮官也曾表示,，美陸軍一直在追求防護服的雙重需求——既能絕對的保護，又能足夠的輕盈,，不給士兵增加負擔或限制動作,。利用4D打印這一技術，未來可能開發(fā)出輕薄小巧的防彈衣,，便于儲存和攜帶,，更能提供全面防護。