什么是4D打印啊？就是3D打印+變形+改變用途
2018-08-15 15:01 來源：科星人 責編：張曉丹
- 摘要：
- 3D打印，你可能聽過，畢竟不是什么新概念，事實上，3D打印已經出現30多年了。那么4D打印呢？聽說過嗎？沒騙人吧？
【CPP114】訊：3D打印，你可能聽過，畢竟不是什么新概念，事實上，3D打印已經出現30多年了。那么4D打印呢？聽說過嗎？沒騙人吧？讓打印的東西具備3D形狀，在物理上說得通，再增加一個維度似乎不可能吧？事實上，所謂4D就是讓打印的對象具備變形能力，或者在某個特定時間段內、在某種特定條件下，它的用途會發生改變。
沒錯，這就是4D打印。隨著時間的推移，它會變形，這就是第四個維度，最開始時，打印對象可能是物理產品，比如計算機組件，或者是假肢，也可以是其它東西，添加第四維度之后，比如環境條件，當條件改變時，打印對象的形狀和用途會發生變化。
4D打印材料
3D打印與4D打印有一個區別：材料和使用方法不同。在某些環境下，我們可以用特殊材料打印，比如形狀記憶合金，它的形狀會隨著溫度的變化而變化。我們可以用這些材料打印對象，就像3D打印一樣，但是當溫度達到特定等級，就會發生變化。
還有其它一些材料也能打印3D物品，它們會隨著時間的變化而變化，比如電活性聚合物、高壓流體、氣體，當環境條件變化時，比如用特定光源照射、達到一定濕度，它們會發生改變。
4D打印方法
想打印4D對象，讓它變形，可以將不同的材料以層的形式疊加，這種制作方法叫作Stereolithography（立體光刻）。它和傳統的熔融沉積制造方法不同， 3D打印用的就是熔融沉積制造法。立體光刻技術用紫外線通過光聚合作用對層進行處理，它不會讓材料變硬（熔融沉積會讓材料變硬），而是具備更強的柔韌性。
將不同材料結合，它們有著不同的屬性，打印出的4D對象可以隨環境變化而變化，在變化時還能保持一定的穩定性，保留原樣貌。
我們還可以用應力松弛技術打印4D材料。在處理過程中，先施加壓力，將材料裝進完成品。當壓力撤去之后，環境條件發生變化，此時對象也會變化。
4D打印有什么用
在醫療領域，我們可以制作新假肢，它可以根據觸摸改變形狀，還可以打印藥物，當我們吞下時它才會發揮作用，利用胃酸、體溫或者水份來激活，我們還可以打印支架，當密度達到一定等級，它能打開血管。
另外，我們還可以用水凝膠打印閥門，當水溫變化時，它可以打開并關閉，可以打印鞋子，根據腳形的不同而變化，可以打印衣服，根據不同的天氣變化，比如增加防水層。
在交通領域，4D打印也有用武之地。例如，當空氣溫度達到特定等級，飛機的外層可以發生變化；當汽車接觸到電流時，可以用非機械方式運行。
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