偉大的事業(yè)終歸源于不懈地努力和默默地付出。在經(jīng)過(guò)了反復(fù)鉆研和不斷探索之后，我國(guó)4D打印技術(shù)研發(fā)取得了新進(jìn)展。
　　10月17日消息，中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所、中科院功能納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吳立新團(tuán)隊(duì)在科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)和海西研究院“一三五”重點(diǎn)培育項(xiàng)目的支持下，首次報(bào)道具有永久形狀可重構(gòu)性的4D打印形狀記憶聚合物。
　　大家都知道，3D打印是指我們構(gòu)建一個(gè)3D的數(shù)字化模型，通過(guò)一層一層材料堆積的方式，構(gòu)建一個(gè)三維的結(jié)構(gòu)材料。4D打印一般是指用于3D打印的材料，在水、電、光、熱等一定條件的刺激下，發(fā)生可以編程的自主變形。
　　與3D打印相比，4D打印增加的就是時(shí)間維度。客觀地講，4D打印所具有的優(yōu)勢(shì)也十分明顯。首先，在打印薄壁結(jié)構(gòu)或格子結(jié)構(gòu)時(shí)，4D打印可以最大限度地節(jié)省材料、縮短制作時(shí)間。其次，4D打印技術(shù)是將3D打印技術(shù)與智能材料結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)發(fā)展出的新技術(shù)，4D打印技術(shù)可改變傳統(tǒng)的“機(jī)械傳動(dòng)＋電機(jī)驅(qū)動(dòng)”的模式，使物體在人體器官、地下管道、航天器等難以接觸到的地方進(jìn)行自我組裝。
　　而4D打印產(chǎn)品制造的實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)相應(yīng)的材料。通常來(lái)看，當(dāng)前4D打印的材料主要集中在高分子材料上，比如水凝膠、光敏樹(shù)脂材料。就光敏樹(shù)脂材料而言，這種智能材料在不同的壓力、光照、溫度或磁場(chǎng)觸發(fā)條件下，可以呈現(xiàn)出不同的形態(tài)。借助這種材料打印一朵梅花，當(dāng)遇到熱水時(shí)，梅花會(huì)收縮合上。一旦遇冷，梅花又會(huì)重新開(kāi)放。
　　一旦4D打印技術(shù)走進(jìn)應(yīng)用生產(chǎn)，人們的生活將會(huì)產(chǎn)生質(zhì)的變化。換言之，人們可以真正實(shí)現(xiàn)自定義設(shè)計(jì)和自主化生產(chǎn)。例如，如果要建造一間屋子，人們只要借助打印機(jī)打印一堆材料放在某種特定因素下（如光、溫度、磁場(chǎng)等），過(guò)一段時(shí)間一間房屋就能自主組裝而成。當(dāng)然，如果人們對(duì)這間房屋的結(jié)構(gòu)感到厭煩時(shí)，還可以通過(guò)施加不同強(qiáng)度的外界因素，使房屋自我改裝成其他結(jié)構(gòu)，這聽(tīng)起來(lái)是不是很神奇呢？
　　4D打印在服裝鞋帽領(lǐng)域的應(yīng)用，已經(jīng)掀起了一場(chǎng)時(shí)尚新潮流。早在2017年4月，阿迪達(dá)斯就帶來(lái)了一項(xiàng)重大的科技Digital Light Synthesis，發(fā)布了首個(gè)應(yīng)用該科技的adidas4d鞋，即跑鞋 Futurecraft 4D。相比于一般的3D打印技術(shù)，Digital Light Synthesis不僅具有更快地制作速度和更大地制作規(guī)模，還具有更好的品控以及更多材料、色彩的選擇。
　　目前，4D打印還停留在實(shí)驗(yàn)研究階段，并沒(méi)有走向大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。不過(guò)，4D打印的一些概念性設(shè)計(jì)已經(jīng)被研究人員提出并被被用在不同的領(lǐng)域。在航空航天領(lǐng)域，4D打印展開(kāi)式太陽(yáng)能板等擁有較大應(yīng)用的實(shí)用價(jià)值。
　　當(dāng)有太陽(yáng)照射時(shí)，太陽(yáng)能板能自己展開(kāi)并吸收太陽(yáng)能；當(dāng)太陽(yáng)消失時(shí)，它又恢復(fù)到原先的收縮狀態(tài)。在生物醫(yī)療領(lǐng)域，4D打印的人工心臟能夠?qū)崿F(xiàn)自主跳動(dòng)，在技術(shù)成熟得到推廣應(yīng)用之后，就可以幫助心衰病人獲得新生。

4D打印，像是一棵剛剛萌芽的小樹(shù)苗，在破土而出之際努力吸收來(lái)自露水和陽(yáng)光的能量。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，4D打印這棵小樹(shù)苗將長(zhǎng)成參天大樹(shù)。