4d打印机介绍 4d打印机是什么

据英国媒体2月28日报道，在很多人刚刚知道有3D打印机还没来得及明白的时候，美国麻省理工学院日前在洛杉矶举行的娱乐和设计大会（TED）上就推出了其升级版本——4D打印机。

相关资料显示，这项所谓的4D打印技术更准确地说是一种能够自动变形的材料，只需将其放入水中，它就能按照产品设计自动折叠成相应的形状。

在水中完成自动变形

在TED上，麻省理工学院自我组装实验室的科学家斯凯拉·蒂比茨对这款产品进行了展示。在展示过程中，一根复合材料在水中完成了自动变形。据介绍，这根复合材料由3D打印机“打印”，所使用的原材料为一根塑料和一层能够吸水的“智能”材料。蒂比茨称：“打印过程并不是新鲜的东西，关键是打印出来后发生的变化。”

对于这一技术的运用，蒂比茨认为其能够自我变形的特性，可以让物体实现在地下管道等难以接触到的地方进行自我组装。此外，这一技术还能可能应用到家具、自行车、汽车，甚至建筑物的制造上。

4D打印机就是在3D打印的基础上增加时间元素，它首次是在洛杉矶举行的《科技、娱乐、设计（TED）大会》由麻省理工学院自我组装实验室的科学家斯凯拉·蒂比茨对这款产品进行了展示4D打印机。在展示过程中，一根复合材料在水中完成了自动变形。据介绍，这根复合材料由3D打印机“打印”，所使用的原材料为一根塑料和一层能够吸水的“智能”材料。蒂比茨称：“打印过程并不是新鲜的东西，但关键是打印出来后发生的变化。”　

对于这一技术的运用，蒂比茨认为其能够自我变形的特性，可以让物体实现在地下管道等难以接触到的地方进行自我组装。此外，这一技术还有可能应用到家具、自行车、汽车、甚至建筑物的制造上。

目前，蒂比茨正在寻找制造商与他合作，以期在这些方面进行创新。“我们在寻找必须使用到这些材料的产品……设想一下，如果水管能够自我延伸，应对不同的需求和流量，这样就能够省掉挖掘街道的步骤了。”

一些专家们认为，这一技术的问世可能预示着自我组装家具时代的来临。美国软件开发商、参与4D技术开发的欧特克公司正在对此进行更进一步的研究。该公司首席研究专家卡洛·奥古恩称：“想象一下这样的场景，你在宜家买到一把椅子，然后把它放到你的屋子里，关键的是，这把椅子会自我组装。”

奥古恩说，4D打印概念的灵感来自于生物的自我复制能力。不过，该技术目前只能“打印”自动变形的条状物体，其下一步的研究目标是“打印”片状物体，然后才是结构更加复杂的物体。

建筑模型、仿真器官、可口的披萨……廉价快捷的3D打印技术余热未尽，更加让人惊叹的4D打印又出现了。除了拥有3D打印的“长宽高”立体三维结构，4D打印还新增加了一个维度，叫做“时间”，这意味着，4D打印出来的东西，不再只能以固定的形态存在，而是可以根据设定的时间，在一定条件的触发下，自动发生形状的改变。　

4D打印的发起者、麻省理工学院建筑系讲师斯凯拉·蒂比茨曾经在TED（技术、娱乐、设计的英文缩写）大会上展示过这一技术：两根4D打印出来的线，初看并无特别之处，被放到水中后，就发生了不可思议的变化：一根线慢慢地卷曲、变形，然后自动形成了“MIT”（麻省理工）的字样；另外一根线，则像有生命一般自己立起来，折叠，变成了一个立方体。虽然这两个变化都是蒂比茨预先设定好的，但是，由于整个变化过程完全没有人工的参与，看起来就像是材料拥有了自我意识。

这是怎么实现的呢？关键在于使用的材料。蒂比茨展示的那两根线，主要由两种材料合成。一种是高分子聚合物，在水中可以延展到自己原来长度的两倍；另外一种材料则可以在水中保持固定。在利用电脑建模的时候，蒂比茨设定，一旦这个合成材料接触到水，延展性所构成的部分就会自动变形，和固定的部分一起，组成了之前设计好的形状。

这是怎么实现的呢？关键在于使用的材料。蒂比茨展示的那两根线，主要由两种材料合成。一种是高分子聚合物，在水中可以延展到自己原来长度的两倍；另外一种材料则可以在水中保持固定。在利用电脑建模的时候，蒂比茨设定，一旦这个合成材料因此，4D的神奇之处被揭开了：它是在原有3D打印技术的基础上，使用了一种自动变形材料，研究人员可以通过软件完成建模，将想要的性状输入材料当中，变形材料就会按照预先的设定完成变形。不过，目前的4D打印需要外部能量来刺激内在的变化，例如蒂比茨展示的模型就用水来作为触发条件。

4D打印的意义非常深远。它把人工参与的部分集中在前期设计，然后让打印出来的物体进行自我制造和调整，这样一来，就像把智慧植入到材料当中一样。你可以把它想象成一个不需要电线和发动机的机器人，帮助人类完成很多危险或者力所不及的项目，比如太空或者深海设备的安装，或者是摩天大楼的建造。