從平面圖紙設(shè)計到CAD制圖，再到如今3D立體打制造模式，制造業(yè)從設(shè)計到生產(chǎn)都在不斷進步當中。如今，在3D打印尚未全面投入工業(yè)制造之時，業(yè)界又提出了4D打印概念，制造業(yè)技術(shù)革新可謂是一環(huán)接一環(huán)。
由美國科羅拉多大學波德分校力學工程系副教授杰瑞·齊和新加坡技術(shù)與設(shè)計大學的馬丁·杜領(lǐng)導的科研團隊，將擁有“形狀記憶”能力的聚合纖維混入傳統(tǒng)3D打印技術(shù)使用的復合材料中，制造出可以像“變形金剛”一樣變換出各種形狀的復合材料。
馬丁·杜表示：“在這一實驗中，最初的產(chǎn)品架構(gòu)由3D打印技術(shù)完成，然后‘形狀記憶纖維’的編程活動開始啟動，為這一架構(gòu)制造出第4個方面——時間依存。”
4D打印概念是于2013年4月，由麻省理工學院自動化實驗室創(chuàng)始人斯凱勒·蒂比茨首次提出的。按照蒂比茨的解釋，所謂4D打印技術(shù)就是“自我組裝”，即材料自動變成為預設(shè)的模型。他的研究團隊曾將復合材料制成的繩子放到水中，繩子會按照預先設(shè)計好的形狀變形。
馬丁·杜表示：“我們制造出了可以基于不同的物理力學原理自動變形的復合材料，從而對蒂比茨的4D概念進行了擴展。使用‘形狀記憶’復合纖維為復合材料制造出滿意的形狀變化，關(guān)鍵在于纖維的設(shè)計架構(gòu)，包括其位置、方位等。”
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