3d與4d列印技術
3d列印過程被廣泛用於工業領域，包括航空航天，汽車，醫療以及食品和飲料。
不過，近年來，研究人員已經開發出方法，通過利用第四維度，使這項創新技術變得更加複雜。儘管第四維仍然是物理學家，工程師和數學家多年來一直在理論化的乙個神秘的，幾乎是神秘的概念，但是在涉及增材製造時，它僅是指除了標準的測量之外還包括時間和運動的元素。長，寬和深。
這到底是什麼意思？簡而言之，乙個4d列印的物件會隨著時間的推移而自我變形。一旦列印，物體就可以自我組裝或完全自我重塑。
4d列印的工作原理
像3d列印一樣，4d列印使用逐層立體光刻方法將數字設計轉換為完全實現的物理物件。這兩個過程之間的主要區別是在4d列印過程中使用了特殊的材料，這些材料可以被「程式設計」為以某種方式執行。這些材料經配製可對特定的刺激（例如水浸，熱或電）起反應。然後，一旦受到指定的刺激，物體就會扭曲並摺疊成最終形狀。
例如，假設您希望最終產品是多維資料集，但需要將其運輸到扁平容器中。4d印表機使用專門的設計建立了一組二維的扁平正方形。扁平正方形以特定的圖案排列，並通過設計和材料進行「程式設計」以使其一旦暴露於特定的催化劑即可進行轉化。假設催化劑是水。正方形保持平坦且不活動，直到它們完全浸入水中。然後，正方形將自身摺疊，直到形成所需的立方體形狀。
4d列印方法和材料
通過使用特定的材料，可以進行4d列印。在為動態物體開發可程式設計設計時，許多4d列印實驗室主要致力於配製先進的「智慧型」材料，這些材料旨在響應外部刺激。通常，這些材料是水凝膠，形狀記憶聚合物（smp）或纖維素複合材料。
智慧型材料對工業界來說並不是什麼新鮮事物。例如，諸如電動機，電源，致動器和感測器之類的常見元件都使用某種型別的壓電材料。當受到機械應力觸發時，這些材料會產生電壓。
4d列印的當前和未來應用
隨著智慧型材料的使用日益普及，4d列印最終可能成為一種標準製造技術。儘管該技術還處於起步階段，但行業領導者對於潛在的應用已經有了很多令人振奮的想法。隨著該方法的不斷發展，所有行業的專業人員都將密切關注其進展和發展。
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