陈根：4D打印，原来如此

文|陈根

在4D打印的道路上，科学研究的脚步不断在向前迈进，可谓成果颇丰。源于国外的新型记忆材料，来自中国的液态金属，共同填充并丰富着4D打印的材料基石。与此同时，与材料科技的发展相依相生的技术研发也在拓步向前。

当我们的设计师还在为新产品构建计算机模型，让图形渲染最大限度地趋向精致与完美的时候，一个可以让我们拿捏在手上任意把玩各个局部细节的3D模型，赋予了人类更大的信心将产品设计做到极致。

因为在计算机上看一个设计作品的时候，很多隐性的缺陷并不会那么明显表露出来；而当通过一个物理概念模型展现出来的时候，设计师可以真实地看到并触摸到产品的方方位位，由此让设计缺陷暴露无遗，无可遁逃。

4D打印的关键不在打印机上，是通过软件设计到打印模型中。基于此，设计的软件毫无疑问地成为继打印材料之后的一关键技术。Autodesk公司的研发团队为此专门设计一款新软件Cyborg，主要是借助于计算机模拟技术原理，根据自我组装和可编程材料的原理进行模拟设计，以此帮助用户实现设计的优化和材料折叠关系的处理。

4D打印神奇之处与3D打印截然不同，3D打印革新的关键是打印机技术以及材料，而4D打印革新的关键是模型设计或者说模型编程以及材料，而这两者之间的材料却不再一个层面。

可以说3D打印的逻辑是通过预先建模再通过打印机打印出最终的成品，而4D打印的逻辑则完全不同，其是把产品设计以及时间通过3D打印机嵌入可以变形的智能材料中，在特定的触发介质下进行激活，所打印的模型或者材料就会进行自我组装。

而这一过程一方面不需要借助于人的进入而实现组装，也无需人为干预。并且在打印模型的过程中也不需要植入电子元件或者机电设备，是一种纯材料通过触发实现的组我组装、变形，最终搭建出用户原先设定的模型。

也就是说4D打印出来的初级模型或许是一块板，但借助于特定介质的触发，在特定的时间内可以自动、组我组装成一张桌子或者一把椅子，而这个过程不需要借助于人工，也不需要借助于任何的外部工具，完全由材料自身按照事先的设计进行自我组装。而这正是4D打印颠覆了传统的制造与商业，以及服务的魅力所在。