夢想中的3D打印的日子正在一步步變為(wei) 現實，今天，通過連續的材料層創建3D物體(ti) 的過程是主流活動——從(cong) 定製的醫療設備和假肢到傳(chuan) 統的家用產(chan) 品，甚至工業(ye) 建築。據預測，到2030年，迪拜近四分之一的建築將進行3D打印。

到2019年，全球4D打印市場預計將達到6450萬(wan) 美元，到2025年將以33.2％的複合年增長率增長。

在過去的幾年中，3D打印技術在其采用和組合不同材料（如塑料、金屬、砂岩和蠟）方麵取得了重大進展。這些進步為(wei) 商業(ye) 利益，簡化的供應鏈流程，增加個(ge) 性化以及製造新設計的能力鋪平了道路。

事實上，在接下來的十年中，焦慮地等待器官捐獻者名單的患者可能已成為(wei) 過去。到2030年，將有可能按需生物3D打印器官。3D打印已成為(wei) 許多行業(ye) 的遊戲規則改變者。然而，現實情況是，大部分創新都是漸進式的。限製仍然存在——但不會(hui) 持續太久。

作為(wei) 4D打印基礎的各種可編程材料的市場預計到2025年將以20％或更高的複合年增長率增長。

熱烈歡迎4D打印

想想，越來越複雜的材料將為(wei) 3D打印新產(chan) 品創新的可能性打開大門。這種新興(xing) 技術將允許生成包含第四維度的三維物體(ti) ：時間。這種指數式創新能夠重新定義(yi) 我們(men) 如何設計、製造和與(yu) 物體(ti) 交互，通過使用“智能”材料創建可以自我組裝，重塑自身或以其他方式應對不斷變化的條件的對象。

雖然生產(chan) 自組裝和自反應物體(ti) 的想法對於(yu) 那些剛剛掌握3D打印的人來說可能聽起來異想天開，但實際情況是4D打印估計今年將達到6450萬(wan) 美元的市場，它將是到2025年，複合年增長率達到33.2％。

通過在3D打印機中使用動態材料，4D打印將創建對象，這些對象被編程為(wei) 在遇到水、光、熱、電流或其他變化條件時改變形狀、功能、顏色或其他屬性。

讓我們(men) 來看看這種新興(xing) 技術將如何擴展可實現的可能性。

麻省理工學院的自組裝實驗室首先與(yu) Stratasys和Autodesk合作開發了該技術，但全球的研究人員正在開發新的用例。

4D打印的下一步是什麽(me)

雖然4D打印仍處於(yu) 研發階段，但它已廣泛用於(yu) 工業(ye) 、醫療和航空行業(ye) 的原型設計。

著名工業(ye) 產(chan) 品設計師Christophe Guberan與(yu) 自組裝實驗室合作，將4D打印融入他的設計中。目前，他正致力於(yu) 開發一種自組裝鞋，可以改變目前涉及大量勞動力和數千種零件的生產(chan) 過程。

在醫療領域，醫生正在將4D打印納入新生兒(er) 重症監護病房（NICU）。密歇根大學CS Mott兒(er) 童醫院的醫生開發了一種4D打印的氣道夾板，可以防止嬰兒(er) 氣管在孩子長大後自動擴張，直到孩子足夠強壯來支撐自己。

目前的需求在國防，航空航天，汽車和醫療保健行業(ye) 中最為(wei) 強勁。

在航空領域，空中客車公司正在開發可編程碳纖維成為(wei) 節省燃料的進氣部件，通過自動調節來控製氣流來冷卻發動機。這種控製氣流的能力還有可能通過調節壓力並使乘客的空間更加透氣來改變駕駛室體(ti) 驗。這些自反應機製將消除對不太可靠，重型機械控製係統的需求，進一步降低燃料消耗。

4D打印可以從(cong) 根本上改變設計和製造物體(ti) 的意義(yi) 。當與(yu) 其他先進的數字功能（包括物聯網、人工智能和機器人技術）相結合時，4D打印引發的潛在破壞可能更加深遠。未來學家Matt Griffin認為(wei) ，未來的機器人將可自行設計、打印、組裝甚至4D打印。

盡管4D打印處於(yu) 起步階段，但該技術正呈指數級增長。公司應盡快考慮其潛在影響：等待4D未來。