陳根：4D打印——3D打印的再升級_風聞

文|陳根

在傳統的思路模式和製造工藝條件下，當設計過程中需要檢驗產品不同部分的狀態、適合度和功能性時，就需要由熟練的工藝師使用勞動密集型的車間技術創建產品的功能原型。而為生產大量的產品原型而花費幾個星期和成千上萬美元、歐元的情況並不少見。

相較之下，應用3D打印技術，則可以在幾個小時內製作完成所需的功能模型，致使整個產品設計製作的過程變得非常迅速而便捷；這也就最大限度地降低了產品的設計製作成本。

當我們還沉浸於3D打印技術帶來的變革紅利的時候，4D打印技術已經讓快速建模產生了根本性的轉變。相較於3D打印技術的預先建模、掃描，然後使用物料成形，4D打印技術則直接將設計內置到物料當中，簡化了從“設計理念”到“實物”的造物過程**，**讓物體如金剛般“自動”創造。

就如所有物體都因為時間而存在一樣，物體形狀的改變也需要時間。在時間的維度下，利用特別材料加工的物體，在一些外界激活因素的作用下，其形狀能夠自行發生改變。

與3D打印的預先建模然後使用材料打印不一樣，4D打印的邏輯是，先用3D打印機打印出一種剛性的智能材料，然後將這種材料與上述外界激活因素結合，從而按照預先設定的路徑完成物體形態的改變。

傳統而言，造物過程一般都是，先模擬後製造，或者一邊建物一邊調整模擬效果。而通過硬件和軟件的緊密結合，4D打印技術則顛覆了傳統的造物方式。3D打印不僅讓造物變得簡單、快捷、精準，而且還十倍百倍地壓縮了造物成本。4D打印技術則是對3D打印造物方式的再次升級，化傳統造物工藝於無形。

“4D打印”的核心在於創造出能夠在打印出來之後發生形變的物體，讓它們進行自我調整。由此一來，打印將不再是創造過程的終結，而是僅僅成為一個轉向點，就像把智慧植入到了材料當中。

未來，或許一輛車將能夠應付下雨天，一個咖啡杯也可以根據咖啡的不同温度做出調整，水管能夠自己膨脹或收縮，甚至自己起伏波動來傳送水流。可以説，4D打印讓物體在一定的介質條件下，實現了****讓物品變形幻化出無限種形態與規格物體的可能性。