隨著3D打印技術(shù)得不斷進(jìn)步，3D打印的實(shí)物人們已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮，由于需求的不斷增長(zhǎng)，以及3D打印被未來(lái)汽車(chē)、醫(yī)療、建筑等行業(yè)廣泛應(yīng)用的前景，3D打印的熱度不斷上升，更多廠(chǎng)商投身這一領(lǐng)域。

事實(shí)上，3D打印市場(chǎng)規(guī)模呈幾何級(jí)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì) 2020年突破 210億美元。2013年全球 3D打印產(chǎn)品和服務(wù)市場(chǎng)增長(zhǎng) 34.9%，達(dá)到 30.7億美元，這是 3D打印行業(yè)最近 17年來(lái)增長(zhǎng)速度最高的一年。而過(guò)去 26年的平均年增長(zhǎng)率為 27%，最近三年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為 32.3%。預(yù)計(jì)2018年將比 2013年翻 4倍到 125億美元，而 2020年將突破 210億美元。

正當(dāng)3D打印如火如荼時(shí)，4D打印已走在科技的前列，可4D打印究竟是什么鬼?

我們知道，通常一個(gè)物體是有三個(gè)維度的，也就是三維立體，根據(jù)三維數(shù)據(jù)，我們可以實(shí)現(xiàn)物體的3D打印，而4D打印相對(duì)3D打印而言則要多一個(gè)維度，這個(gè)維度就是時(shí)間。也就是說(shuō)，4D打印是在一個(gè)立體的維度上增加了時(shí)間維度。那么理論上，三個(gè)維度是可以打印的，可時(shí)間維度卻不可以，4D打印要融入時(shí)間，也就是說(shuō)4D打印就是打印可以隨時(shí)間變化而改變的物體，這種改變類(lèi)似于物體的自我組裝。

要想4D打印走進(jìn)人們的日產(chǎn)生活中，不僅需要尖端前沿科技者的思考，更需要新興科技創(chuàng)業(yè)者的共同探索，與3D打印不同，4D打印技術(shù)面臨著一系列的客觀(guān)的問(wèn)題以及更多的挑戰(zhàn)。

材料與設(shè)備瓶頸仍需突破

一個(gè)是智能材料。所謂智能材料，是一種能感知外部刺激，能夠判斷并進(jìn)行適當(dāng)處理的新型功能材料，具有傳感功能、反饋功能、信息識(shí)別與積累功能、響應(yīng)功能、自我診斷能力、自我修復(fù)能力和超強(qiáng)適應(yīng)能力。智能材料通過(guò)4D打印出的物體遇到外部條件的刺激時(shí)，進(jìn)行自我組裝，完成時(shí)間維度的變化。而目前4D打印技術(shù)使用的材料只能感應(yīng)水的刺激，未來(lái)能否找到可以感受光、聲、熱甚至?xí)r間的新型智能材料，仍需要進(jìn)一步探索。

另一個(gè)瓶頸是打印機(jī)的規(guī)模太小。3D打印對(duì)于打印機(jī)就有著體積、精確度、可靠性等高要求，4D打印依賴(lài)智能材料，這對(duì)打印設(shè)備提出了更高的要求。另外，如果要打印大型工程，則必須使用大型材料，要有高精度且可靠性較高的打印機(jī)，設(shè)備造價(jià)也將十分昂貴，在一定程度上，限制了4D打印的普及與發(fā)展。

當(dāng)然，隨著技術(shù)的發(fā)展，4D打印更加智能，物料的自行“創(chuàng)造”，達(dá)達(dá)簡(jiǎn)化打印過(guò)程。4D打印不但能夠創(chuàng)造出有智慧、有適應(yīng)能力的新事物，或許還可以徹底改變傳統(tǒng)的工業(yè)打印甚至建筑行業(yè)，與此前的3D打印相比，它將具有更為廣闊的發(fā)展前景。讓我們?cè)囅胍幌隆洱堉椤分械臒o(wú)能膠囊，只要打開(kāi)膠囊就可以變成各種現(xiàn)代化設(shè)備，同樣4D打印的智能物體遇到某種刺激也自我組裝，是不是很酷呢!