3D和4D打印的未来前景如何？

研究人员聚集在一起回顾了3D和4D打印，并探索了其在“ 最新3D和4D智能打印技术：比较回顾和未来前景 ”中的持续潜力。

虽然这两种技术都为工业用户提供了制造和维护功能零件和原型的绝好机会，但3D和4D打印却是世界各地着迷的源头，因为它们具有随意创新的能力，可以削减中间商并用新的东西制造新物体的能力。以前可能无法实现的材料。

在4D领域中，我们看到了一些材料的进步，这些材料对于那些能够随环境变化并根据用户需求进行灵活调整的材料可能不太灵活。作者不仅深入研究了基础知识和发展（尤其是从3D到4D的演进），还对两种数字制造形式进行了比较分析。 从80年代开始通过Chuck Hull进行3D打印，到它在主流中的出现以及现在集成到许多领域（从机器人技术到组织工程，电子学等等），作者们都在关注3D打印，正确地指出了目前的3D打印技术。仍处于工业创新的活跃阶段。” 设计师和工程师能够利用各种好处，甚至包括时装和珠宝等应用。

尽管许多人都在享受诸如价格可承受性，可及性和更高的生产效率等优势，但是在诸如软机器人和航空航天等应用中，材料仍然存在挑战。4D打印智能材料具有在温度或湿气压力下变形的能力，从而为用户提供了更大的灵活性和多功能性。

“与3D打印相比，4D打印更新了打印配置随时间变化的概念，这依赖于环境刺激。因此，应该使用随时间变化的产品变形对4D打印结构进行完全预编程，”作者说。

4D打印依赖于：

合适的硬件

刺激反应物质

刺激物

互动机制

数学建模

灵巧的材料以及能够变形然后恢复其自然形状的能力意味着4D打印不仅适用于机器人技术，还适用于水凝胶，管道等材料的自我修复，这些材料可能与可重复使用性和回收利用有关。

尽管3D打印的一大障碍是仅用一种材料制造物品的普遍需求，但4D打印已开始在医学和工程领域等应用中成为先行者。

但是，3D打印仍在军事领域中变得越来越流行，可以制造武器并可以更好地维护零件。3D打印模型正在改善对患者的治疗，可以用作非常有用的手术预计划设备。还创建了各种硬件来挤压食品，例如巧克力和薄煎饼面糊。

对于4D打印，作者希望将其用于创建更高级的智能材料，这些材料可以按用户要求进行环境转换，提供“自控功能”，延长产品使用寿命并提高结构的复杂性。

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