4D打印技术横空出世 可在3D打印基础上增加自动变形功能

现如今，大家对3D打印技术已经不再陌生了。3D打印因其精密度高、无需传统模板、周期较短等特点，而具有广阔的市场前景。不过，在3D打印尚未大规模普及的情况下，4D打印就已投入研发了。那么，4D打印技术又是怎么一回事儿呢？

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2015中国义乌国际装备博览会、第五届智能博览会上展示的3D技术打印的软组织生物结构及器官。（吕斌/人民图片）

在了解4D打印之前，让我们先简单回顾一下3D打印。通俗地说，3D打印就是逐层罗列立体图像的若干个二维平面，以形成立体结构。这种技术是目前最为常见、造价最低也最为成熟的3D打印方法。

4D打印其实就是在3D打印的基础上增加了自动变形功能。《齐鲁晚报》曾报道，来自麻省理工学院的研究人员将两根通过4D打印技术打印的绳子扔进水中，这两根神奇的绳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”的字样；而另一根则形成了规整的立方体框架。中国日报网也曾报道过4D打印技术的实际应用，郑州大学第一附属医院胸外科利用4D打印技术为一名7岁的小女孩解除了病痛。该医院医生为患者实施了4D打印支气管外支架悬吊术，手术中用为患者量身定制的4D打印支气管外支架将狭窄段支气管环绕，并将支气管准确悬吊在支架上，软化的支气管随即复张，手术顺利完成。

不过，每一项新技术在初始阶段都会有其局限性，4D打印技术对材料的要求更高，且4D材料受外界刺激后易变形，因而在使用4D打印技术时，材料的稳定性和灵敏性都需要加以考察。不过，随着科技的进步，这些问题也都将逐步得到解决，相信4D打印技术的前景会更加光明。（林梦雅）

本文由中国科协科普部巡视员朱向平进行科学性把关。