什么是4D打印啊？就是3D打印+变形+改变用途

wju***

　　3D打印，你可能听过，毕竟不是什么新概念，事实上，3D打印已经出现30多年了。那么4D打印呢?听说过吗?没骗人吧?让打印的东西具备3D形状，在物理上说得通，再增加一个维度似乎不可能吧?事实上，所谓4D就是让打印的对象具备变形能力，或者在某个特定时间段内、在某种特定条件下，它的用途会发生改变。


　　没错，这就是4D打印。医疗3d打印随着时间的推移，它会变形，这就是第四个维度，最开始时，打印对象可能是物理产品，比如计算机组件，或者是假肢，也可以是其它东西，添加第四维度之后，比如环境条件，当条件改变时，打印对象的形状和用途会发生变化。


　　3D打印与4D打印有一个区别：材料和使用方法不同。在某些环境下，我们可以用特殊材料打印，比如形状记忆合金，它的形状会随着温度的变化而变化。我们可以用这些材料打印对象，就像3D打印一样，但是当温度达到特定等级，就会发生变化。


　　还有其它一些材料也能打印3D物品，它们会随着时间的变化而变化，比如电活性聚合物、高压流体、气体，当环境条件变化时，比如用特定光源照射、达到一定湿度，它们会发生改变。


　　想打印4D对象，让它变形，可以将不同的材料以层的形式叠加，这种制作方法叫作Stereolithography(立体光刻)。它和传统的熔融沉积制造方法不同，3D打印用的就是熔融沉积制造法。立体光刻技术用紫外线通过光聚合作用对层进行处理，它不会让材料变硬(熔融沉积会让材料变硬)，而是具备更强的柔韧性。


　　将不同材料结合，它们有着不同的属性，打印出的4D对象可以随环境变化而变化，在变化时还能保持一定的稳定性，保留原样貌。


　　我们还可以用应力松弛技术打印4D材料。在处理过程中，先施加压力，将材料装进完成品。当压力撤去之后，环境条件发生变化，此时对象也会变化。


　　在医疗领域，我们可以制作新假肢，它可以根据触摸改变形状，还可以打印药物，当我们吞下时它才会发挥作用，利用胃酸、体温或者水份来激活，我们还可以打印支架，当密度达到一定等级，它能打开血管。


　　另外，我们还可以用水凝胶打印阀门，当水温变化时，它可以打开并关闭，可以打印鞋子，根据脚形的不同而变化，可以打印衣服，根据不同的天气变化，比如增加防水层。


　　在交通领域，4D打印也有用武之地。例如，当空气温度达到特定等级，飞机的外层可以发生变化;当汽车接触到电流时，可以用非机械方式运行。