当3D打印技术已经不那么神秘的时候,一种名为4D打印的技术又跃入了我们的眼帘,它到底有什么神奇的地方呢?是一个类似MP3、MP4和MP5这样的噱头,还是真的可以带给我们全新感受的技术,我们今天就一起来看看这种传说中能够让打印物“活”过来的技术吧。
所谓的4D打印新技术,是指研究人员可以利用它打印出随时间而变化的动态3D结构。据科学家介绍,这样的4D打印技术可能有一天能被利用于各个领域,从医疗植入到家用电器。现在的3D打印材料主要源于如塑料、陶瓷、玻璃、金属,甚至一些不常用的材料如巧克力和活细胞等等。然而像普通打印机一样将材料像墨水一样铺上进行打印,但不同的是3D打印技术制造出3D的效果。“如今,这一技术不仅可以在工业上应用,普通家庭利用不到1000元也可以运用这个技术,”麻省理工学院的数学家首席研究员丹?雷维夫向我们介绍道,“你可以打印任何东西,而不仅仅是2D纸,3D技术为你打开一个窗口,为你提供无限的机会。3D打印技术可以让玩具、家用电器和工具在线订购,并且在我们的客厅进行组装。
现在,3D打印技术会进一步改进,雷维夫和他的同事在3D打印技术的基础上开发除了4D打印技术,在打印出来后还能改变其形状。“最令人兴奋的部分是这项工作所带来的应用发现,”雷维夫介绍说,“这不仅仅是一个很酷的项目,甚至许多人的生活会因此而改变。”
研究人员在报告中详细介绍了他们是如何使用两种不同属性的材料打印3D结构的物品。一种材料是硬刚性塑料,而另一个是水吸收剂(当浸没在水中时体积会加倍)。这种精美设计的吸水材料是由明尼苏达州的3 D打印公司Stratasys公司研发的。研究人员打印一个正方形网格,每边大约15英寸(38厘米)。当他们把网格浸在水里的时候,他们发现吸水材料可以像关节一样伸展折叠,拥有各种的形状和复杂的几何图形。例如,研究人员创建了一个像字母“MIT”的3D模型,泡在水里后其可以变化成字母“SAL”。
“在未来,我们可以想象该技术的应用范围将更加广泛,”雷维夫说,“包括一些能适应温度,并改善功能和舒适程度的优化设备。甚至一些照顾孩子的产品,比如可以对湿度或温度做出相应的反应。未来的服装和鞋类,也可以通过环境而做出相应的反应。”
此外,4D打印对象可能有利于新型医疗植入物的发明。“现在,研究人员正在研发可以植入我们身体但不会引起排斥的材料,”雷维夫这样告诉我们,“我们现在可以制成能改变形状和功能,但不受外部干预的一些结构物品,比如心脏支架。它可以放置在心脏中帮助其更快的愈合。”
研究者现在还想要创建更加大型的和小型的4D印制物。目前,他们已经成功打印出几厘米大小的物体,但对于那些植入身体的应用,他们还想将其设计成比现在小10到100倍的尺寸。对于家用电器,他们又想体积能够达到现在的10倍以上。
4D打印的出现必将掀开一个工业史上的全新篇章,大型的机床、设备可能会被4D打印机所取代,而得到的产品可大可小,并且具有很强的适应性,这才是让所有业内人士无比兴奋的原因。
来源:科幻星系 作者:康斯坦丁
为你推荐
资讯 因美纳推出TruPath Genome,树立基因组洞察新标准
2026年2月24日,因美纳(纳斯达克股票代码:ILMN)宣布推出TruPath™ Genome,为遗传病研究领域的高质量、全面的全基因组洞察树立新标准。
2026-02-27 12:04
资讯 济川药业引入国产非激素类创新药为湿疹治疗添新解
济川药业(股票代码:600566)宣布与泽德曼医药正式签署合作协议,济川药业将获得泽德曼医药泽立美®本维莫德乳膏在中华人民共和国(不含香港、澳门特别行政区和台湾地区)的独...
2026-02-27 11:54
资讯 因美纳发布NovaSeq X创新升级路线图: 数据质量、读数产出、速度与灵活性全面提升
读数产出提升40%至350亿、最高可达Q70质量分值、更快周转时间与“交错启动”等升级将陆续面向所有NovaSeq X测序仪推出,推动精准医疗发展,并为客户带来持续叠加价值
2026-02-27 11:42
资讯 礼来ACHIEVE-3完整数据公布:orforglipron在头对头研究中优于口服司美格鲁肽
2026年2月26日,礼来正式公布了ACHIEVE-3研究的完整数据。该研究结果同步发表于国际权威医学期刊《柳叶刀》。
2026-02-27 11:38
资讯 诺和诺德大幅下调司美格鲁肽价格
近日,诺和诺德宣布,将将大幅下调美国的司美格鲁肽药物官方标价(批发采购成本)其中减重版司美格鲁肽Wegovy降幅度50%,降糖版Ozempic降幅约35%。
2026-02-26 13:37
资讯 新版《鼓励进口服务目录》发布,生命健康领域有哪些?
2月25日,商务部等七部门联合发布新版《鼓励进口服务目录》,目录主要包含研发设计服务、节能环保服务、环境服务、咨询服务、其他专业服务和医疗与健康服务六大板块。
2026-02-26 11:29
资讯 长春高新一项拟用于改善特发性原因导致儿童小阴茎的临床试验获批
2月24日晚间,长春高新(000661 SZ) 发布公告称,旗下核心子公司金赛药业自主研发的GenSci141软膏(双氢睾酮软膏) 正式获得国家药监局临床试验批准通知书。
2026-02-25 22:32
资讯 “童颜针”预灌装剂型获批
2月24日,国家药监局发布医疗器械批准证明文件送达信息显示,上海汇悦妍生物科技有限公司全资子公司和妍(上海)医疗器械有限公司申报的“注射用聚左旋乳酸微球填充剂”成功获得...
2026-02-25 14:03
资讯 CDE:新药全球同步研发中基于多区域临床试验数据进行获益-风险评估的指导原则(试行)
前是中国审评机构评价MRCT所遵循的主要依据。中国审评机构鼓励申办者基于ICH E17指导原则开展MRCT,加速全球新药在中国市场的同步研发进程,并促进全球新药在中国的同步申报、...
2026-02-25 10:59
资讯 李强主持召开国务院常务会议,研究推进银发经济和养老服务发展有关工作
会议指出,我国银发经济潜力很大,要完善支持举措、强化政策落实,促进养老事业和养老产业发展,为应对人口老龄化提供有力支撑。
2026-02-25 10:09
资讯 基石药业PD-1在英国获批新适应症
2月24日,基石药业发布公告称,公司PD-1产品舒格利单抗的新适应症申请已获英国MHRA批准,单药用于治疗肿瘤细胞PD-L1表达≥1%、无表皮生长因子受体(EGFR)敏感突变或ALK、ROS1基...
2026-02-24 16:47
资讯 9.5亿美元里程碑付款,前沿生物两款小核酸药物授权GSK
2月23日晚间,前沿生物发布公告称,已与全球领先生物制药企业葛兰素史克(GSK)签署独家授权许可协议,葛兰素史克将获得两款小核酸(siRNA)管线产品在全球范围内的独家开发、生...
2026-02-24 13:49
资讯 独家生产品种纳入国家基本药物目录应当经过单独论证,新版《国家基本药物目录管理办法》发布
国家基本药物工作协调机制由国家卫生健康委、国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、商务部、市场监管总局、国家医保局、国家中医药局、国家疾控局、国家药监局和中央军委后...
2026-02-13 16:05
资讯 玄言生物完成数千万元Pre-A轮融资,加速AI驱动精准诊疗产品落地
本轮融资资金将主要用于推进公司AI驱动的精准诊疗产品在多中心临床验证、注册申报及规模化应用中的落地进程,进一步夯实核心技术平台优势,拓展产品管线布局,助力AI医疗从科研...
2026-02-13 12:18







