當你還在琢磨3D打印技術時打印，4D打印技術就已經出現了，它可以使一張紙自動折成“小兔”形狀，還能讓一塊板在月球上膨脹成一棟建筑！

4D打印出“變形金剛”

想象一下，你和爸爸媽媽去超市買了一個木椅套裝，拿回家一看說明書，“給它灑一點水，它會自動組裝成一把完好的椅子”，你試著操作了一下，沒想到它真的自動變成了一把椅子！不止家具，你網購的衣服只有一個尺碼，但穿到你或媽媽身上居然都合身！在火星上，由火箭運送來的“壓縮版”航天器，在受到陽光刺激后自動展開、組裝了！這些神奇的場景，都將來自于4D打印技術打印。

我們知道，3D比2D多了一個立體維度，那4D比3D多了什么？變化打印。4D打印的物體在環境條件（例如溫度、光線或濕度）改變時，不需要外力幫助，就會自動變形，組裝成一種全新的形態。

為什么能變形打印？

4D打印的物體能變形，和它使用的特殊的“墨”有關打印。這種“墨”被稱為“智能材料”，能感知外部環境的刺激，比如溫度上升、壓力增大、光線變強等，然后發生相應的變化。目前使用的智能材料主要有3種，分別是液晶彈性體、形狀記憶聚合物和水凝膠。

液晶彈性體

這是一種含有液晶的彈性物質打印。液晶有一種性質叫“各向異性”，即物體在各個方向上的性質不一樣，比如在一個晶體上滴一滴油，油向四周擴散，但各個方向的擴散速度不一樣。而液晶彈性體同理，可以通過改變溫度、光照等，控制不同方向上的形變，設計出想要的形狀。上圖是一朵采用液晶彈性體打印的蘭花，當它進入水中，會慢慢地卷曲花瓣，形成一種新的花型！

往材料里加點“代碼”

雖然這些材料擁有“變形術”，但如何使它們變成我們想要的形狀呢？那就是對材料進行編程，將特定的代碼植入其中，讓材料跟著指令走打印。首先要了解，它們在受熱、光照等刺激下的變形程度，比如每升高一攝氏度，材料會彎曲多少度；然后根據需求在4D打印機中建立模型，勾畫不同的材料線條；再將這些線條進行彎折、鋪排，最后形成一個能精準變形的成品。這些被植入代碼的成品，都嚴格地遵照指令行動。比如下圖這只橙色膠狀的小爪，本來是張開的，被加熱到適宜溫度后，竟能握爪將螺絲釘抓起！

自然界早有“4D打印”

在自然界，伴隨著陽光、雨露的滋養，樹上的卷須伸展，花朵也綻放開來; 當陽光照向一側時，植物給背光的一側發出“指令”，使背光側長得比向光側更快，植物就朝著光的方向生長打印。自然界的植物會根據環境的刺激改變自己的形狀，這正是4D打印的靈感來源。只要認真觀察和思考，大自然就會為現代科技帶來驚喜，這也啟示我們：大自然是人類的老師。

形狀記憶聚合物

這種材料能記憶自己的初始形狀，如果形態被改變，只要有溫度、電、光線等條件的刺激，它就能恢復到原來的樣子打印。星際探測器如果采用這種材料，就可以先被折疊成一個體積很小的物體，到達星球后再展開。

水凝膠

水凝膠可以在水中吸收大量水分，迅速膨脹，也能釋放水分打印。能改變它“腰圍”的就是外界溫度、光照等條件的刺激。利用它，人們能打造出根據濕度大小膨脹或收縮的物體。