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时下最热门的3D打印技术，相信大家多少都有所耳闻。但是，4D打印技术，不知大家是否听说过呢？据报道，美国马萨诸塞州理工大学正在研究4D打印技术。那4D打印技术到底是什么呢？
我们生活在一个3D的世界中。1D是直线，2D是平面，3D是立体世界。所以在纸等平面上打印的是2D打印技术，可以打印出立体图形的时下热门的3D打印技术。 通常，4D指的是时间。4D打印技术也和时间有关，它可以打印出随着时间变化而变化的立体图形。所以，4D打印技术的目标，就是通过打印出可以变形的立体零部件等，让人类生活变得更加便利。 比如，可以自动组装的家具。家具市场出售的柜子，为了便于保管和运输，多设计为组装式，因此就导致消费者必须自己组装。但是如果箱子的各部分能够自己自动组装呢？是不是很不可思议。比如，赛车的尾翼，人们希望它可以根据情况不同而发生变形。直线行驶时，变成平板以减轻空气阻力。而在拐弯处竖起来，利用空气阻力加强汽车的地面的附着力。
目前阶段，并不是制造不出可以变形的零部件。只是需要消耗大量动力、能源，且构造相当复杂，造成生产成本过高。而4D打印技术不需要代价高昂复杂的构造，只需要使用碳素纤维、木纹纸、布料、橡胶和塑料等较简单的材料，就可以打印出按需变形的零部件。随着材料工学、仿真技术和可视化技术的发展，4D技术一定能够实现。 那么为什么4D技术可以打印出能够变形的零部件呢？该技术受到薄板受潮变形原理的启发，深入研究了其它各种引起变形的原因，并努力钻研了各种素材和3D打印技术的方法，终于编制出变形程序。 实际应用方面，4D打印技术虽说不能一下子就实现家具自动组装，但它还是大有应用前途的。比如在航空航天领域，可应用于搭载在火箭上的太阳能光板和天线，它们在火箭发射后会自动打开。又或在建筑领域，建筑材料运输时是平板，到工地后就可自动变为筒状或U形等。总而言之，4D打印技术不会瞬间改变我们的生活，它会低调地慢慢渗透进各个领域。
【什么是4D打印？】
4D打印时，素材或材料会保留“动态”方面的信息。4D打印组合使用可根据环境变形的很多素材或材料，来打印立体物体。成型品会根据温度、水分、振动及光线等的变化而变形。 知名3D打印机制造商美国Stratasys公司及开发CAD软件的美国欧特克（Autodesk）公司也参与了Skylar Tibbits推进的4D打印研发项目。Stratasys公司正在开发硬度及弹性等不同的多种素材和材料。欧特克在则向Skylar Tibbits提供了4D打印辅助软件“Cyborg（开发代码）”，用来模拟3D打印机制造出的立体物体是否能按目的变形。 如果4D打印技术得以应用，就会出现可自动组装的家具及可装入口袋的自行车等梦一样的产品。4D打印还有利于防灾——平时放在河岸上的小物体在下大雨时可吸收大量水分，自动变形成排水管，使水流向排水沟，防止水灾。这项研究成果将使社会变得方便安全。
【最新4D打印技术正在研发 材料能自动变形】 据媒体报道，美国麻省理工学院的研究人员正在研发一种所谓“4D打印”的技术，它将可以让大型的3D打印部件按照预先设定的结构和外观模式自行组装完成。这项技术的出现将有可能在未来彻底颠覆传统的制造工业，让制造行为在一些严苛的环境条件，如外太空，变得更加容易。传统工业在外空的极端环境下将变得困难重重并且价格昂贵。
蒂比斯表示：“4D打印本质上其实就是利用复合材料进行的3D打印，通过这种方式你增加了一项功能，那就是变形。”他说：“这就像是机器人，只是没有了电线和马达。” 蒂比斯还展示了利用复合材料3D打印技术打印的材料样品在接触到水之后变形为“M-I-T”的字样。蒂比斯表示这是第一次，人们将变形这一属性内在地添加进了材料体本身之中去。研究人员使用一款特殊的Autodesk软件来实现对所用材料如何以及何时发生变形的模拟和优化。他表示：“我们可以使用这款软件进行纳米级的微观自组装系统设计，也可以进行人体级别的大尺度自组装系统设计。” 虽然4D打印目前还并不成熟，不过这项技术或许将带来对生物科学，材料科学，软件，机器人，制造业，施工，艺术甚至太空探索领域的革命性变化。
【美设计师或计划用4D打印技术造可收缩长裙】 据报道，最近有美国麻省理工的设计师正构思用4D打印技术造裙子，它可被压缩成一团，一受刺激就可摊开成合身的长裙，买家更可自行将之用3D技术打印出来。
据报道，麻省理工学院的科学家自2013年起就已经在3D打印的基础上，研究4D打印的智能物料，有关物料遇水或热等外来刺激时可改变形状方面的问题。 |
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4D打印是对三维（3D）打印机制作出来的立体物体再赋予动态信息的尖端技术。这是由美国麻省理工学院（MIT）的研究人员Skylar Tibbits提出的。Skylar Tibbits于2013年2月在加利福尼亚州长滩举行的TED大会上，播放了用3D打印机制成的带状试制品在水中自动变形的视频，展示了3D打印机制作的立体物体的新未来。3D打印机是根据CAD（利用计算机设计）数据轻松制作三维模型的装置。
这项技术的研发是由麻省理工学院自组装实验室主任斯凯勒·蒂比斯(Skylar Tibbits)领导的。4D打印技术牵涉到对特殊材料的应用，这些材料在感知到运动状态，或是暴露于水，空气，重力场，磁场或感知到温度改变时会改变自身的形状。这里所说的第四维便是指材料的这种“自组装行为”。
