3D与4D打印技术

3D打印过程被广泛用于工业领域，包括航空航天，汽车，医疗以及食品和饮料。

不过，近年来，研究人员已经开发出方法，通过利用第四维度，使这项创新技术变得更加复杂。尽管第四维仍然是物理学家，工程师和数学家多年来一直在理论化的一个神秘的，几乎是神秘的概念，但是在涉及增材制造时，它仅是指除了标准的测量之外还包括时间和运动的元素。长，宽和深。

这到底是什么意思?简而言之，一个4D打印的对象会随着时间的推移而自我变形。一旦打印，物体就可以自我组装或完全自我重塑。

4D打印的工作原理

像3D打印一样，4D打印使用逐层立体光刻方法将数字设计转换为完全实现的物理对象。这两个过程之间的主要区别是在4D打印过程中使用了特殊的材料，这些材料可以被“编程”为以某种方式运行。这些材料经配制可对特定的刺激(例如水浸，热或电)起反应。然后，一旦受到指定的刺激，物体就会扭曲并折叠成最终形状。

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造[1]，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。[2]

2019年1月14日，美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术，制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架，成功帮助大鼠恢复了运动功能