4D打印技術

所謂第4維度指的是時間，該技術就是讓物體隨着時間的推移，自我進行變化。例如傢俱可以自行組裝。這種技術需要一種可以創造多層材料的特製3D打印機，水作為材料打印出後進行擴展的能量來源。該技術仍面臨諸多難題。

所謂的“4D打印技術”，是一種能夠自動變形的材料。把這種可自動變形的材料放入水中，它就能按照產品的設計自動摺疊成相應的形狀。

這項技術由麻省理工學院的自組裝實驗室開發和明尼蘇達州和以色列合資的一家3D打印機制造商斯特塔西有限公司合作開發。4D打印不但能夠創造出有智慧、有適應能力的新事物，還可以徹底改變傳統的工業打印甚至建築行業

這個非常棒的概念就是創造出一種能夠在被打印出來之後發生改變的物體，而且它們能夠進行自我調整。打印不再是創造過程的終結，而僅僅是一條路徑。Tibbits在一場採訪中説道：“我們想要説的就是，你設計出產品並且打印出來，而它能夠進化。它就像在材料中植入了智慧。”

麻省理工學院研發的自動變形材料更加高科技，它就像是擁有自我意識的機器人（300024），科學家通過軟件完成建模和設定時間後，變形材料會在指定時間自動變形成所需要的形狀。視頻中，一根多串的PVC複合材料管在水中完成了自動變形，過程中沒有使用打印機器。

據悉，視頻中演示使用的複合材料是由美國科技公司Objet Connex提供。公開信息顯示，Objet Connex主營3D打印，其3D打印機的特點是其對於光敏樹脂的處理，使得3D打印機能在14種不同材料的單一打印部件上打印。

PVC糊樹脂是光敏樹脂的原材料，生產PVC糊樹脂的A股上市公司英力特（000635）在互動易平台表示，從理論上講，PVC糊樹脂可以作為3D打印的耗材，如果有企業從事3D打印生產業務的話，現有技術可以將PVC糊樹脂加工為光敏樹脂。氯鹼化工（600618）的證代同樣表示，由於PVC糊樹脂應用廣泛，不排除其可以作為3D打印的耗材。

4D打印視頻中複合材料的表現與記憶金屬看起來有一絲相似，但卻完全不同。從項目的介紹中可以發現，複合材料是通過Autodesk新研發的軟件Cyborg，對於材料進行編程模擬（Tibbits在Ted的演講第二部分還展示了材料在空氣中通過甩動而自動變形，使用了同樣的複合材料），使得材料按照預先設定好的時間形狀變形，照Tibbits的話説：讓物體如機器般自動製造，而不是先設定好物體然後再製造。

而記憶金屬則是在特定外部條件下回歸原來的形狀，即物體已經被設定完成，而不是被製造。基於Objet Connex在3D打印上的表現，Tibbits的4D打印所採用的即是通過3D打印完成材料建模，同時在刷樹脂的過程中用芯片或塑形變化等達到使材料特定時間完成形變的目的。

儘管Tibbits在過去已經創造了4D打印技術原型，但是他公佈的系統已經將這項技術改進到實用性階段，使用的智能材料比過去他創造的更簡單、更小而且更廉價。它也能夠被用於多種類型的材料，而不是像3D打印機一樣單單隻限於一種塑料。Tibbits告訴TED的觀眾道：“這就像是沒有線和電機的機器人。”

為了利用這種進化的4D打印技術的實用性，Tibbits和他的新麻省理工學院實驗室將與私人公司合作研究實際應用，比如説傢俱製造以及最終的宇宙航天和建築領域。Tibbits説道：“想象一下如果水管能夠膨脹或者收縮，或者甚至起伏波動來自動傳送水流。”考慮到Tibbits的研究所處的階段，4D打印最適合於比沙發小的物體，但是他希望在未來找到打印更大物體的方式。他説道：“我們才剛剛摸索到這項技術的表層。” ^[1]