4D打印：材料能自动变形

美国麻省理工学院的研究人员正在开发一种所谓的“4D印刷”技术，这种技术可以根据预设的结构和外观模式组装大型3D印刷组件。这项技术的出现将有可能在未来彻底颠覆传统的制造业，使制造行为更容易在一些恶劣的环境条件下进行，如外层空间。在外层空间的极端环境中，传统工业将变得困难和昂贵。

这项技术的研究和开发由麻省理工学院自组装实验室主任斯凯勒·蒂比特领导。4D印刷技术涉及到特殊材料的应用，当它们感觉到运动状态时，或者当它们暴露于水、空气、重力场、磁场或温度变化时，这些材料会改变它们的形状。这里的第四维指的是材料的这种“自组装行为”。

提比斯说:“4D印刷本质上是使用复合材料的3D印刷。这样你就增加了一个函数，那就是变形。”他说:“它就像一个机器人，只是没有电线和马达。”

Tibbis还表明，使用复合3D印刷技术印刷的材料样品在与水接触后变形为“M-I-T”字样。提比斯说，这是人们第一次将变形的特性加入到材料本身中。研究人员使用一种特殊的Autodesk软件来模拟和优化所用材料变形的方式和时间。他说:“我们可以用这个软件来设计纳米级的微型自组装系统，我们也可以在人体水平上设计大规模的自组装系统。”

虽然4D印刷还不成熟，但这项技术可能会给生物科学、材料科学、软件、机器人、制造、建筑、艺术甚至太空探索领域带来革命性的变化。