3D打印還方興未艾 4D打印早已“悄然”而至

新技術總是以超乎我們預見的速度發展，就在很多人還對3D打印技術保持“觀望態度”的時候，4D打印已經“悄然”出現。雖然現在4D打印技術還不成熟，但我們可以設想，在不久的將來，利用4D打印技術，科幻電影中的場景將會真實地發生在我們周圍：汽車也可能真的像變形金剛那樣變成飛船﹔沙發可以根據客人的體型變換大小。那麼，關於4D打印，你需要知道些什麼呢？

3D打印機成品

沒有聽說過4D打印？其實就是“3D+時間”

想了解4D打印，我們先從基本知識說起。我們比較常見的是2D打印，也就是在平面上打印，比如打印個文檔、照片等，其中“2D”指的是兩個維度，即長、寬，3D打印則是在2D打印的基礎上又增加了一個維度，即高度。那麼，4D打印就是在長、寬、高的基礎上又加了一個時間的維度。因此簡單來說，4D打印就是打印出可以隨時間變化而改變的物體。

據《人民日報海外版》報道，4D打印出來的東西，不再隻能以固定的形態存在，而是可以根據前期設定的時間，在一定條件下，自動發生形狀等方面的改變。《齊魯晚報》介紹，利用4D打印技術打印出來的物體能夠在特定條件下極快地發生形變，一般隻要幾秒鐘的時間，並且，這種技術採用的記憶材料可以承受巨大形變而不會破損。

4D打印作用大，有助於攻克醫學難題

據新華網報道，4D打印技術可以利用不同材料應對不同環境變化，因此這種技術能夠打印出應對冷、熱、電流或生物環境而變形的物品，其應用領域極為廣泛，包括熱能、醫學和航空航天等。

就醫學領域而言，據《西安晚報》報道，西安第四軍醫大學西京醫院的專家曾採用4D打印技術制作了氣管外支架，成功為一位同時患有先天性心臟病、肺動脈吊帶、嚴重左肺動脈狹窄等多種疾病的患兒實施了復雜的手術治療，最終患兒順利出院。該醫院心血管外科副主任醫師顧春虎介紹，手術中用到的氣管外支架是利用4D打印技術，採用生物可降解材料，根據患兒氣管外形“量身定做”的，其外形、韌度、強度、彈性等既符合性能要求，又符合人體生物兼容性和可降解性等特殊要求，而且該支架在未來2年內可逐漸降解並被人體吸收，免除以往二次手術取支架時給患者帶來的痛苦。（趙鵬）

本文由中科院物理所研究員吳光恆進行科學性把關。