普通大眾對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)是能實現(xiàn)打印復雜的結(jié)構了，如復雜的人臉也能被3D打印技術所變?yōu)楝F(xiàn)實，這聽起來是非常不可思議的事情，但科技領域的變化往往是日新月異的，在3D打印的發(fā)展之后4D打印也應運而生，4D打印與3D打印在制造上采取的技術是一樣的，但4D打印比3D打印多了一些特性就是主動變形系統(tǒng)，能夠隨著時間的變化和更改形狀同時還能夠響應環(huán)境的變化。

下面就讓我們一起來了解3D以及4D打印技術吧。首先，我們先來了解在人們?nèi)粘Ｉ畲嬖诟玫?D打印技術，3D打印技術誕生于1984年，其運用的原理是借助計算機輔助工具，將三維數(shù)字模型按層堆疊成形，3D打印可以實現(xiàn)在打印區(qū)域范圍內(nèi)的高度、長度和寬度三個維度形成任意形狀的構件，3D同時要求構件的形狀、性能、和功能永久穩(wěn)定。3D打印技術能打印出房子和車子，許多人對此感到驚奇不已，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。4D打印技術是在3D打印的基礎上來完成的，4D打印就是根據(jù)把能夠變形的只能材料通過3D打印機，在不需要人為干涉的情況下按照此前設定的程序進行自我組裝，4D打印技術就是主動設計材料或結(jié)構，讓構件的形狀、性能以及功能在時間和空間兩個維度上實現(xiàn)可控變化，滿足主動變形。

從技術來看，4D與3D是一脈相承的關系，但4D同時進行了創(chuàng)新和擴充內(nèi)容使打印技術升級了，4D打印技術的本質(zhì)是3D打印技術和可變形材料、新型設計技術的結(jié)合體，也就是說4D打印借助3D先進的多材料打印工藝，以變形材料為原料，在對材料進行精準的預測之后展開動態(tài)設計，最終使產(chǎn)品具備所需的特性，獨特的技術能夠使4D打印創(chuàng)造出創(chuàng)新性產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)多領域、多環(huán)節(jié)的變革。

說完了相同點，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打印技術的材料就與3D非常不同了，4D打印技術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打印技術則與之背道而馳，4D打印技術是利用制造出產(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發(fā)生改變，也就是我們所說的主動變形，根據(jù)環(huán)境條件的不同產(chǎn)生不同的功能。

第三個就是雙方的設計方法不同，3D打印技術只需要靜態(tài)單一的實體設計，只需要設計產(chǎn)品的形狀和性能，而4D打印技術是根據(jù)根據(jù)產(chǎn)品做出動態(tài)預測，除了設計出產(chǎn)品的形狀和性能，還需要根據(jù)材料對此進行編程，并且設計出產(chǎn)品中間的形狀和性能。也就是說4D能夠根據(jù)不同的場景不同的條件主動調(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)整鞋的大小來適應需求。

多加了一個D的4D打印技術有著非常多的優(yōu)勢，接下來就讓我們來了解一下4D打印的優(yōu)勢所在吧。4D打印因為其主動變形系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)特殊產(chǎn)品的制造，比如一些軍用上的設備:能夠自組裝的設備、擁有自我修復能力的裝甲、在特殊情況下能夠?qū)崿F(xiàn)自我銷毀的一些高端設備；其次，4D打印技術極大的提高了設計的自由度，4D打印不需要人為干預，并且4D打印打破了裝備的限制，設計人員在設計產(chǎn)品時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還能夠減少運輸成本。

4D打印技術使物體“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備，有了4D打印其產(chǎn)品都將變得更加人性化。