4d打印材料可以像木头一样硬，也可以像海绵一样软

4d打印材料可以像木头一样硬，也可以像海绵一样软

想象一下，智能材料可以从像木头一样坚硬变成像海绵一样柔软，还可以改变形状。

罗格斯大学新布伦瑞克分校(Rutgers University-New Brunswick)的工程师们发明了一种4D打印的柔性轻质材料，这种材料可以更好地减震、变形飞机或无人机机翼、柔性机器人和微型植入式生物医学设备。

3D打印，也被称为增材制造，通过一层一层的建造，将数字蓝图转化为实物。4D打印技术就是基于这项技术，但有一个很大的不同:它使用特殊的材料和复杂的设计来打印物体，这些物体的形状会随着环境条件的变化而改变，比如温度作为一个触发器，时间是第四个维度，允许他们变形成一个新的形状。

材料科学、力学和3D打印的这种前所未有的相互作用，将创造出一条通往一系列令人兴奋的应用的新途径，这些应用将改善技术、健康、安全和生活质量。工程师们创造了一种新的“超材料”——一种被设计成具有自然界所没有的不寻常和反直觉特性的材料。超材料这个词来源于希腊语“meta”，意思是“更高”或“更高”。

以前，一旦超材料被制造出来，其形状和性能都是不可逆的。但是罗格斯大学的工程师们可以通过加热来调整他们的塑料类材料，所以当它们受到冲击时，它们会保持刚性，或者变得像海绵一样柔软来吸收冲击。在室温(73华氏度)到194华氏度之间，刚度可以调整100倍以上，从而极大地控制减震。这些材料可以根据多种用途进行重塑。它们可以暂时转变成任何变形的形状，然后在加热时根据需要恢复到原来的形状。这显示了4d打印的智能材料可以从硬变软，也可以改变形状。

这种材料可以用于飞机或无人机机翼，改变机翼形状以提高性能，也可以用于轻型结构，这些结构可以在太空发射时折叠起来，在太空中改造成更大的结构，比如太阳能电池板。

受章鱼启发，由柔软、灵活和橡胶材料制成的软机器人可以根据所处的环境和手头的任务，拥有可变的灵活性或刚度。这为诊断或治疗而植入或植入人体的微型设备可以暂时变得柔软灵活，以达到微创和更少的痛苦。