4D打印技術是指打印智能材料，智能材料結構在3D打印基礎上實現自身的結構變化，即由3D打印技術制造的智能材料結構，在外界環境激勵下可以隨時間產生形狀結構的變化。4D打印技術相比于3D打印技術增加的一個維度是時間，由3D打印技術制造的智能材料結構可以隨著時間進行變化，4D打印制造的三維實體結構不再是靜止的、無生命的，而是智能的、可以隨外界環境發生相應變化的。借助4D打印技術制造出的智能結構，可以發生由一維或二維結構向三維結構的變化，或者由一種三維結構變形成另一種三維結構。
Skylar Tibbits提出的4D打印技術的核心是智能材料和多種材料3D打印技術，該課題組開發了一種遇水可以發生膨脹形變(150%)的親水智能材料，利用3D打印技術將硬質的有機聚合物與親水智能材料同時打印，二者固化結合構成智能結構。3D打印成型的智能結構在遇水之后，親水智能材料發生膨脹，帶動硬質有機聚合物發生彎曲變形，當硬質有機聚合物遭遇到臨近硬質有機聚合物的阻擋時，彎曲變形完成，智能結構達到了新的穩態形狀。該課題組制備了一系列由該4D打印技術制造的原型，如4D打印出的細線結構遇水之后可以變為MIT形狀，4D打印技術制造出的平板遇水之后可以變化為立方體盒子（圖8）。
Q.Ge等在2013年提出利用多種材料3D打印技術實現4D打印技術，通過同時3D打印形狀記憶聚合物(SMP)纖維和有機聚合物基體，將形狀聚
合物纖維結合到有機聚合物基體中，制造出的智能材料結構隨時間可發生形狀結構變化。4D打印技術首先采用多種材料3D打印技術，利用噴頭將聚合物液滴噴射到工作平臺上，利用刮板將噴射的液滴刮平，之后用紫外光進行固化，逐點累加固化成型一層結構之后工作平臺下移一層的高度，逐層固化實現三維結構的制造，3D打印制造出的智能結構由形狀記憶聚合物纖維和有機聚合物基體組成（圖9）。
該4D打印技術采用同時3D打印SMP纖維和有機聚合物基體材料，打印成型的智能結構具有形狀記憶效應。若將該智能結構與另一有機聚合
物材料層結合構成雙層結構，通過溫度的變化可實現彎曲變形和初始形狀之間的轉化，而且通過改變SMP纖維的方向角度可以改變智能結構的彎曲變形幅度，從而控制智能結構的變形（圖10）。
未完待續；
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