美国展望革命性的4D打印技术

[据美国《外交》双月刊网站2014年10月8日报道]美国发表了题为《准备迎接4D打印革命》的文章。该文章的内容简要如下：

研究表明，数字化制造的真正前途在于第四度空间——打印根据编程随时间而变化的物体。3D物体是静态的，需要人工控制，而4D物体能够自动对环境作出反应，自行组装、修补或变形。该领域的进步将更多地依赖材料本身，而非打印技术。在美国麻省理工学院（MIT），建筑师斯凯拉•蒂比茨将一种新颖的材料组合用于3D打印机，制造出了一种线状物体，该物体被放入水中时，能改变形状组成字母“MIT”。这是通过将吸水聚合材料与碱性塑料相结合来实现这一效果的。

该文章认为4D打印结合了各种技术、方法和学科，具有广阔的应用前景。例如，4D打印可以用于长期受容量固定和维护成本高昂因素困扰的地下管道系统。利用可编程的材料，每条管道都能适应变化的环境，通过扩大或缩小来调整容量和流量。管道甚至还能在受损时自行维修或在报废时分解。另外，4D打印可以应用于国防工业领域。美国陆军已经开始利用3D打印技术，研发用于阿富汗前线的新装备。4D打印技术可以让军方制造出具有能适应各种地形的外壳的车辆，或能发现有毒气体的制服。

同时，与其他众多新兴技术一样，4D打印也有令人担心的风险和负面影响。而最令人担忧的风险最可能出现在生物领域。研究人员借助4D打印的原理，利用DNA链造出了对抗癌症的纳米机器人。在这方面，双重用途同样带来切实的担忧。由于能够轻易获得必要的工具，一些人可以利用此类技术来制造新的生物武器。另外，许多围绕3D打印的担忧还在继续存在，有些新技术成为犯罪分子利用的手段（已有人通过3D打印机制造出gun和手铐钥匙）。同时，4D打印技术的出现，制造商将有更多途径来定制产品，从而进一步缩短供应链，但这也将危及技术工种，并且产生产品问责的问题和知识产权问题也会越来越复杂。