【科技评论】4D打印技术的前景与挑战
迄今为止，国外对三维打印（又称增材制造、3D打印）技术的研究和试用已达近三十年，但只在最近几年才开始在规模化应用上逐步取得突破。当前，包括国防及航宇工业在内的制造业正在逐步展现三维打印的革命性意义，与此同时，工业发达国家又开展了四维打印（4D打印）技术研究，该技术与3D打印技术有较大区别，具有更大的优势，是又一项革命性制造技术。
2014年5月12日，美国大西洋理事会完成了题为《下一次浪潮：4D打印—可设计的物质世界》研究报告。该报告在大西洋理事会3年前完成的《3D打印能否改变世界？》研究报告的基础上，对4D打印这一新的颠覆性技术进行了探讨；10月8日，英国牛津大学资深研究员艾尔罗丹在美国"外交"网站发表题为《准备迎接4D打印革命》的文章，对4D打印技术进行了更深入展望。
一、4D打印技术是3D打印技术与新颖材料技术的结合，更具革命性
4D打印技术的本质是用3D打印技术打印可根据设计随时间产生变化的物质。大西洋理事会的最新报告提出，4D打印技术不仅具有3D打印在经济、环境、政治和战略方面的重要意义，而且可将虚拟世界的数字化信息（编程信息）“映射”到物质世界的具体物体。《外交》网站的文章指出，研究表明，数字化制造的真正前途在于打印可根据编程而随时间而变化的物体。3D打印的物体是静态的，需要人工控制；而4D打印的物体能够自动对环境作出反应，自行组装、修补或变形。该领域的进步将更多地依赖材料本身，而非打印技术。
二、4D打印技术已在实验室环境已得到初步证实，并在许多领域具备应用前景
美国麻省理工学院已在实验室环境下初步证实了简单的4D打印技术。该学院的建筑师斯凯拉·蒂比茨将吸水性聚合材料与碱性塑料结合，制成了一种可用于3D打印设备的新颖材料，并通过3D打印用该材料制造出了一种线状物体。当该物体被放入水中时，就能自动改变形状，组成字母“MIT”（“麻省理工学院”的英语缩略语）。
《外交》网站的文章认为，4D打印综合了各种技术、方法和学科，具有广阔的应用前景。例如，该技术制造的产品可以用于长期受容量固定和维护成本高昂因素困扰的地下管道系统，利用可编程材料，可使每条管道都能适应变化的环境，通过扩大或缩小来调整容量和流量，甚至还能在受损时自行维修或在报废时分解。文章特别指出，4D打印技术可以用于国防领域。美国陆军已经开始利用3D打印技术现场制造用于阿富汗前线的新装备，而4D打印技术可以让军方制造出外壳可适应各种地形的车辆，或者能否发现有毒气体的制服。
三、4D打印技术可能带来一些应用风险和负面影响
《外交》网站的文章认为，与其他众多新兴技术一样，4D打印也有令人担心的风险和负面影响，在生物领域可能出现的应用风险尤其值得关注。例如，哈佛大学的研究人员已在借助4D打印技术，利用DNA链制造对抗癌症的纳米机器人，由于这种应用所使用的工具在当今世界可以轻易获得，因此一些人可能利用此类技术来制造新的生物武器。另外，许多伴随3D打印技术推广应用的风险，同样也会伴随4D打印技术的发展，例如成为犯罪分子利用的手段（已有人通过3D打印自行制造出手枪和手铐钥匙）。最后，虽然4D打印技术可以使工业制造商有更多的途径来定制产品，从而进一步缩短供应链，但这也将危及技术工种，并使产品问责及知识产权问题变得越来越复杂。
（来源：空天防务观察）
1、声震九天——纪念我国原子弹爆炸50周年（20141015）
2、二十大未来最有潜力的新材料（绝对经典值得收藏）（20141027）
3、细数美军正在研究的颠覆性技术（20141020）
4、新技术炒作周期图：大数据顶峰滑落，人工智能、神经技术崛起（20141006）
5、中美科研经费的对比和理解（20141017）
6、图解博士学位（20141002）
7、科研毁一生，基础穷三代——生科女的漫画神吐槽（20141019）
8、科技部：科技成果转化新政明年推广个人最高提成 99%（20141027）
9、2014年度科技创新人物20位候选人出炉（20141030）
10、频繁量化考评或严重阻碍科技进步（20141031）