3D打印方興未艾 4D打印呼之欲出！

肖逸文 / 2017-04-13 10:32126251

喬治亞理工學(xué)院的研究成果展示了3D打印的一種新的發(fā)展方向，該技術(shù)被稱為4D打印，旨在通過(guò)采用特殊的材料和打印方式，使得打印成品在不同的溫度下可以迅速改變形狀，為3D打印增加了另一個(gè)維度。

哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院等一些研究機(jī)構(gòu)也曾研究過(guò)一些類似的項(xiàng)目，但它們大多數(shù)模型都選用水凝膠（hydrogel）來(lái)制造，而這種軟材料的變形過(guò)程非常緩慢，而且變形過(guò)形狀難以保持。

喬治亞理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)發(fā)布的演示視頻中展示了一段實(shí)時(shí)（非加速播放）的形態(tài)轉(zhuǎn)換，在聚合物接觸熱水后迅速改變形狀，整個(gè)過(guò)程大概只需要5秒鐘的時(shí)間即可完成。喬治亞理工學(xué)院教授表示：“以往采用的水凝膠太過(guò)柔軟，你必須要等幾個(gè)小時(shí)才能看到形狀改變。通過(guò)我們的新方法，響應(yīng)時(shí)間將會(huì)變得非常快，你可以看到，形狀變化幾乎是立即發(fā)生。”，“形狀變化全部由印刷參數(shù)控制，通過(guò)特殊地排列印刷結(jié)構(gòu)和不同材料的使用得以實(shí)現(xiàn)。”，“我們很早就開始了這個(gè)項(xiàng)目的研究，因?yàn)樗鼘@著地簡(jiǎn)化生產(chǎn)的過(guò)程。”

演示視頻中演示了許多不同對(duì)象，以顯示這個(gè)技術(shù)的廣泛適用性，從展開到原來(lái)八倍大小的格子，到一個(gè)復(fù)雜的花瓣在浸泡在熱水中時(shí)花瓣漸漸蜷起。研究人員已經(jīng)可以在打印過(guò)程中一定程度上控制對(duì)象的最終形狀。

該研究目前還處于實(shí)驗(yàn)室階段，但在將來(lái)，這一技術(shù)的潛在應(yīng)用范圍將會(huì)非常廣泛，生物醫(yī)學(xué)裝置植入物是最顯而易見(jiàn)用途：微創(chuàng)植入物體并在升溫至體溫時(shí)變形成需要的形狀，這將極大地減小醫(yī)療對(duì)人體的創(chuàng)傷。

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