當(dāng)3D還在路上，很多人還對其持觀望態(tài)度，盡管業(yè)內(nèi)異常熱鬧，有種欲改變制造業(yè)模式的態(tài)勢，但進(jìn)入生活應(yīng)用似乎還需要一些時間。而科技的新技術(shù)發(fā)展總是以超乎我們預(yù)見的速度發(fā)展，正如智能穿戴在一夜之間從科幻片中走出并走入了我們的生活中，4D打印也是如此，在我們還沒有預(yù)見的時候一夜之間進(jìn)入了我們的視野。
而關(guān)于4D我們需要一些基本的了解，在我們最為熟知的概念中普遍認(rèn)知是2D，也就是在平面上打印，比如打印個文檔、文件、圖紙、照片之類，也就是X、Y的構(gòu)成維度。而到了3D打印，通俗的理解就是在X、Y維度的基礎(chǔ)上增加一個Z的維度，就構(gòu)成了三維立體。但到了4D打印，所增加的維度不再是X、Y、Z所構(gòu)成的立體維度，而是在這些維度之外所增加的時間維度。簡單的理解，所謂4D打印就是在一個立體的維度基礎(chǔ)上，目前所公認(rèn)的增加維度，就是時間。
2D、3D、4D，看起來像個等數(shù)列，實際上就是每一級增加了一個D，即打印出來的物體增加了一個維度（dimension）。如果說2D是X、Y；3D是X、Y、Z；那么4D則是X、Y、Z的基礎(chǔ)上增加了T。這就意味著4D打印融入了時間，也就是表示4D打印就是打印出可以隨時間變化而改變的物體，而這種改變我們可以理解為自我組裝。
目前國際上對于4D打印的理解主要是基于麻省理工大學(xué)一個叫NervousSystem的工作室所開發(fā)的一套4D打印系統(tǒng)Kinematics的試驗為基礎(chǔ)，那些3D打印出來的鉸鏈?zhǔn)饺切∧K，在一定的外在介質(zhì)下，可以在特定的時間實現(xiàn)自我組裝成各種不同結(jié)構(gòu)的物體。
當(dāng)然我們也可以理解為變形金剛將真正走入我們生活時代已經(jīng)被開啟，不過這種自我組裝并不是憑空想象出來的的，其原理就是通過預(yù)設(shè)定的模型，然后將這種通過時間而要形成的改變在打印時直接打印在原型材料模型中，當(dāng)然包括所要發(fā)生改變的一些鏈接都一并打印在預(yù)先設(shè)定的模型中。
NervousSystem為此專門為Kinematics制作了一套模型設(shè)計軟件，通過這套軟件進(jìn)行4D打印的模型設(shè)計。而會進(jìn)行模型設(shè)計只是4D打印的起步，除了事先設(shè)計好的模型之外，想要讓基礎(chǔ)打印的原型實現(xiàn)自我組裝成型，一定要借助于外在的介質(zhì)，或者可以理解為“催化劑”。而就麻省理工的自組裝實驗室所提出的4D打印概念中，所采用的這種“催化劑”是水。
通過預(yù)設(shè)定的模型，而后通過3D打印出來的材料將其扔到水里之后，各個小模塊接合點被水浸入后，就會按照預(yù)先設(shè)定的位置進(jìn)行伸展或彎曲，自動完成最后整個組裝過程，這是麻省理工關(guān)于4D打印最為直觀的一項試驗演示。
而這其中有幾項非常關(guān)鍵的要素，一個是材料能夠具備“時間”的認(rèn)知；二是觸發(fā)自我組裝的“催化劑”也就是介質(zhì)，不一定只能是水，根據(jù)不同的打印材料，也有可能是光、熱、聲音、震動、氣體，甚至是電子觸發(fā)。
盡管目前4D打印還只是處于概念階段，并且能夠支撐或者說具備時間認(rèn)知能力的材料還很少，但科技的發(fā)展在出現(xiàn)苗頭后總會以驚人的深度裂變。如果說3D打印改變的是制造業(yè)生態(tài)；那么4D打印改變的將是整個商業(yè)生態(tài)。
最簡單的例子就是宜家將會被改變，未來，當(dāng)我們擁有一臺4D打印機，在家里或是特定的地方打印幾層材料，我們只要放在陽臺給它洗個澡，過一會兒，一個書桌就自動組裝好并呈現(xiàn)在我們眼前了，我們不再需要親自動手組裝。因此4D打印所帶來的不僅是材料的革命，更是商業(yè)生態(tài)的革命。
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