哈佛大学已发明4D打印技术

可能你还没体验过近年火爆的3D打印?但哈佛大学材料学家珍妮佛·刘易斯(Jennifer Lewis)带领的一支团队已开发了“4D”打印技术。利用这种打印技术制造的扁平状物体在一定条件下可以变为复杂的形状。在演示中，刘易斯的团队打印了一个精美的图案。未来，这可能意味着一种新的基础技术，将带来许多实际应用。

什么是4D打印?4D打印的定义是，可以对被打印物体进行“编程”，使其形状未来可发生改变。3年前，麻省理工学院建筑系科学家斯凯勒·提比茨(Skylar Tibbits)在TED演讲中介绍了这一概念。提比茨发明的工艺需要采用两种材料，包括一种刚性材料，以及一种能在水中延伸的柔性材料。

刘易斯的团队采用了单一的新材料，实现了一种更简单的工艺。这种新材料是一种胶状物质，其中包含微小的纤维。根据不同排列方式，这些纤维的硬度以及水溶性程度会发生变化。研究人员利用这样的特性进行“编码”，使打印出的物体可变为更复杂的形状。

刘易斯指出，通过这种新工艺，配合不同的水凝胶墨水，可以让打印出的物体对其他催化因素，例如阳光，做出反应。此外，这些纤维还可以被替换为导电材料，从而用于开发电子设备。

这种工艺对于人体组织工程来说可能很有用。不过这并不意味着“替代器官”即将成为现实。如果希望开发出“替代器官”，那么一项重大挑战在于需要开发3D支架，用于新细胞和组织的生长，以修复损坏的人体器官。刘易斯表示，该团队已在实验室中尝试，在扁平框架内进行细胞生长，随后再改变组织的形状。(维金)

相关链接

4D打印，比3D打印多了一个“D”也就是时间纬度，该技术就是让物体随着时间的推移，自我进行变化。具体而言，人们可以通过软件设定模型和时间，将设计内置到物料当中，材料会在设定时间内在特定条件下变形为所需的形状。