4D打印技術橫空出世 可在3D打印基礎上增加自動變形功能

現如今，大家對3D打印技術已經不再陌生了。3D打印因其精密度高、無需傳統模板、周期較短等特點，而具有廣闊的市場前景。不過，在3D打印尚未大規模普及的情況下，4D打印就已投入研發了。那麼，4D打印技術又是怎麼一回事兒呢？

點擊下載本組圖片

2015中國義烏國際裝備博覽會、第五屆智能博覽會上展示的3D技術打印的軟組織生物結構及器官。（呂斌/人民圖片）

在了解4D打印之前，讓我們先簡單回顧一下3D打印。通俗地說，3D打印就是逐層羅列立體圖像的若干個二維平面，以形成立體結構。這種技術是目前最為常見、造價最低也最為成熟的3D打印方法。

4D打印其實就是在3D打印的基礎上增加了自動變形功能。《齊魯晚報》曾報道，來自麻省理工學院的研究人員將兩根通過4D打印技術打印的繩子扔進水中，這兩根神奇的繩子是由遇水可延展的高分子聚合物以及遇水不可延展的高分子材料混合制得，其中一根慢慢卷曲形成“MIT”的字樣﹔而另一根則形成了規整的立方體框架。中國日報網也曾報道過4D打印技術的實際應用，鄭州大學第一附屬醫院胸外科利用4D打印技術為一名7歲的小女孩解除了病痛。該醫院醫生為患者實施了4D打印支氣管外支架懸吊術，手術中用為患者量身定制的4D打印支氣管外支架將狹窄段支氣管環繞，並將支氣管准確懸吊在支架上，軟化的支氣管隨即復張，手術順利完成。

不過，每一項新技術在初始階段都會有其局限性，4D打印技術對材料的要求更高，且4D材料受外界刺激后易變形，因而在使用4D打印技術時，材料的穩定性和靈敏性都需要加以考察。不過，隨著科技的進步，這些問題也都將逐步得到解決，相信4D打印技術的前景會更加光明。（林夢雅）

本文由中國科協科普部巡視員朱向平進行科學性把關。