普通大眾對(duì)于打印的印象大多停留在打印紙質(zhì)資料上，但打印早已有了飛速的發(fā)展，不再是只能打印一維的材料，如今的打印已經(jīng)是能實(shí)現(xiàn)打印復(fù)雜的結(jié)構(gòu)了，如復(fù)雜的人臉也能被3D打印技術(shù)所變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，這聽起來是非常不可思議的事情，但科技領(lǐng)域的變化往往是日新月異的，在3D打印的發(fā)展之后4D打印也應(yīng)運(yùn)而生，4D打印與3D打印在制造上采取的技術(shù)是一樣的，但4D打印比3D打印多了一些特性就是主動(dòng)變形系統(tǒng)，能夠隨著時(shí)間的變化和更改形狀同時(shí)還能夠響應(yīng)環(huán)境的變化。

下面就讓我們一起來了解3D以及4D打印技術(shù)吧。首先，我們先來了解在人們?nèi)粘Ｉ畲嬖诟玫?D打印技術(shù)，3D打印技術(shù)誕生于1984年，其運(yùn)用的原理是借助計(jì)算機(jī)輔助工具，將三維數(shù)字模型按層堆疊成形，3D打印可以實(shí)現(xiàn)在打印區(qū)域范圍內(nèi)的高度、長(zhǎng)度和寬度三個(gè)維度形成任意形狀的構(gòu)件，3D同時(shí)要求構(gòu)件的形狀、性能、和功能永久穩(wěn)定。3D打印技術(shù)能打印出房子和車子，許多人對(duì)此感到驚奇不已，但現(xiàn)在已經(jīng)有了4D打印，4D打印更加神奇，4D打印增加的是時(shí)間維度，因此，4D打印能夠使物體變得有“生命力”。

4D與3D有著很大的區(qū)別，接下來就來說說4D打印技術(shù)。4D打印技術(shù)是在3D打印的基礎(chǔ)上來完成的，4D打印就是根據(jù)把能夠變形的只能材料通過3D打印機(jī)，在不需要人為干涉的情況下按照此前設(shè)定的程序進(jìn)行自我組裝，4D打印技術(shù)就是主動(dòng)設(shè)計(jì)材料或結(jié)構(gòu)，讓構(gòu)件的形狀、性能以及功能在時(shí)間和空間兩個(gè)維度上實(shí)現(xiàn)可控變化，滿足主動(dòng)變形。

從技術(shù)來看，4D與3D是一脈相承的關(guān)系，但4D同時(shí)進(jìn)行了創(chuàng)新和擴(kuò)充內(nèi)容使打印技術(shù)升級(jí)了，4D打印技術(shù)的本質(zhì)是3D打印技術(shù)和可變形材料、新型設(shè)計(jì)技術(shù)的結(jié)合體，也就是說4D打印借助3D先進(jìn)的多材料打印工藝，以變形材料為原料，在對(duì)材料進(jìn)行精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)之后展開動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，最終使產(chǎn)品具備所需的特性，獨(dú)特的技術(shù)能夠使4D打印創(chuàng)造出創(chuàng)新性產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)多領(lǐng)域、多環(huán)節(jié)的變革。

說完了相同點(diǎn)，下面讓我們來說說兩者的區(qū)別。首先，打印的材料不同，3D技術(shù)的打印材料是一些不容易產(chǎn)生較大形變以及形變的較穩(wěn)定的材料，比如金屬、陶瓷等等，而4D打印技術(shù)的材料就與3D非常不同了，4D打印技術(shù)所采取的材料是在特定條件下產(chǎn)生形變和性變的可編程材料，4D打印技術(shù)所采取的材料能夠帶給產(chǎn)品更多的意想不到的功能。

除了原材料的不同，雙方的形變和性變能力也是大相徑庭的。3D打印技術(shù)是盡可能打造出形狀和性能都穩(wěn)定的產(chǎn)品，最大程度的避免產(chǎn)品發(fā)生形變和性變，而4D打印技術(shù)則與之背道而馳，4D打印技術(shù)是利用制造出產(chǎn)品產(chǎn)生的形變和性變，使產(chǎn)品能夠根據(jù)環(huán)境中的溫度和濕度主動(dòng)發(fā)生改變，也就是我們所說的主動(dòng)變形，根據(jù)環(huán)境條件的不同產(chǎn)生不同的功能。

第三個(gè)就是雙方的設(shè)計(jì)方法不同，3D打印技術(shù)只需要靜態(tài)單一的實(shí)體設(shè)計(jì)，只需要設(shè)計(jì)產(chǎn)品的形狀和性能，而4D打印技術(shù)是根據(jù)根據(jù)產(chǎn)品做出動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，除了設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的形狀和性能，還需要根據(jù)材料對(duì)此進(jìn)行編程，并且設(shè)計(jì)出產(chǎn)品中間的形狀和性能。也就是說4D能夠根據(jù)不同的場(chǎng)景不同的條件主動(dòng)調(diào)整形狀，比如利用4D打印出的鞋能夠根據(jù)不同腳的大小而調(diào)整鞋的大小來適應(yīng)需求。

多加了一個(gè)D的4D打印技術(shù)有著非常多的優(yōu)勢(shì)，接下來就讓我們來了解一下4D打印的優(yōu)勢(shì)所在吧。4D打印因?yàn)槠渲鲃?dòng)變形系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)特殊產(chǎn)品的制造，比如一些軍用上的設(shè)備:能夠自組裝的設(shè)備、擁有自我修復(fù)能力的裝甲、在特殊情況下能夠?qū)崿F(xiàn)自我銷毀的一些高端設(shè)備；其次，4D打印技術(shù)極大的提高了設(shè)計(jì)的自由度，4D打印不需要人為干預(yù)，并且4D打印打破了裝備的限制，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)能夠不受裝備的限制；再者，4D打印能夠極大的降低成本，在制造產(chǎn)品過程中可以像俄羅斯套娃一樣，先生產(chǎn)小的再生產(chǎn)大的，根據(jù)其變形和變性的特點(diǎn)還能夠減少運(yùn)輸成本。

4D打印技術(shù)使物體“活”了起來，它能夠根據(jù)需求作出自我調(diào)整，不論是人們的日常生活或是一些高端的設(shè)備，有了4D打印其產(chǎn)品都將變得更加人性化。