中國作家協(xié)會主管

寶馬公司設(shè)計的4D打印概念車。 來源：資料圖片

提到3D技術(shù)，您可能并不陌生。那么，您知道是什么是4D技術(shù)嗎？

近日，麻省理工學(xué)院的一個科學(xué)家團隊借助于3D打印技術(shù)，在打印之后對原有物體進行轉(zhuǎn)化，生成了一種強度比鋼強10倍而密度只有鋼的1/20的新型輕質(zhì)材料，讓4D打印成為打印歷史上又一里程碑。

4D打印技術(shù)除了擁有3D打印的“長寬高”三維結(jié)構(gòu)外，還增加了一個新的維度，就是“時間”。這意味著，4D打印出來的東西，不再只能以固定的形態(tài)存在，而是可以根據(jù)前期設(shè)定的時間，在一定條件之下，自動發(fā)生形狀等方面的改變。

早在2015年1月，麻省理工學(xué)院自動組裝實驗室曾設(shè)計出了一件鏤空的4D連衣裙，這種裙子會根據(jù)穿戴者的體形自我調(diào)整、變化，一定程度解決了“量體裁衣”的問題。不久，該實驗室又打印出了世界上第一雙4D鞋子，它可依照人腳的形狀和大小動態(tài)調(diào)節(jié)，而且富有彈性的材料減少了制鞋的成本。

2015年，澳大利亞臥龍崗大學(xué)的科學(xué)家研發(fā)出一款4D打印水凝膠，它材質(zhì)堅硬并且能根據(jù)水溫不斷改變形狀。用它打印出的一個水閥，能根據(jù)水溫自動調(diào)節(jié)粗細，實時改變通水量。據(jù)悉，這種水凝膠未來可能在城市水網(wǎng)改造、醫(yī)學(xué)器官再造和航天器等方面發(fā)揮作用。

2016年3月，寶馬公司嘗試將4D打印用于汽車零部件制造。用4D打印車輪上的一種柔性覆蓋板，它能根據(jù)環(huán)境調(diào)整大小，發(fā)揮了非常出色的空氣動力學(xué)性能。

目前的4D打印需要外部能量來刺激內(nèi)在變化，它的主要應(yīng)用場景仍在實驗室里。因此，為4D打印研發(fā)出具有良好適應(yīng)性和復(fù)雜性的設(shè)計軟件、更為智能的復(fù)合材料以及兼具精確性和靈活性的4D專用打印機，將是4D打印技術(shù)未來發(fā)展的重要議題。

但是這并不妨礙我們設(shè)想：在不久的將來，利用4D打印技術(shù)，科幻電影中的場景就會真實地發(fā)生在我們周圍：一個咖啡杯可以根據(jù)咖啡的溫度做出調(diào)整；你的沙發(fā)可以根據(jù)客人的體型變換大小；汽車也可能真的像變形金剛那樣變成飛船。