夢想中的3D打印的日子正在一步步變為現實，今天，通過連續的材料層創建3D物體的過程是主流活動——從定制的醫療設備和假肢到傳統的家用產品，甚至工業建筑。據預測，到2030年，迪拜近四分之一的建筑將進行3D打印。

到2019年，全球4D打印市場預計將達到6450萬美元，到2025年將以33.2％的復合年增長率增長。

在過去的幾年中，3D打印技術在其采用和組合不同材料（如塑料、金屬、砂巖和蠟）方面取得了重大進展。這些進步為商業利益，簡化的供應鏈流程，增加個性化以及制造新設計的能力鋪平了道路。

事實上，在接下來的十年中，焦慮地等待器官捐獻者名單的患者可能已成為過去。到2030年，將有可能按需生物3D打印器官。3D打印已成為許多行業的游戲規則改變者。然而，現實情況是，大部分創新都是漸進式的。限制仍然存在——但不會持續太久。

作為4D打印基礎的各種可編程材料的市場預計到2025年將以20％或更高的復合年增長率增長。

熱烈歡迎4D打印

想想，越來越復雜的材料將為3D打印新產品創新的可能性打開大門。這種新興技術將允許生成包含第四維度的三維物體：時間。這種指數式創新能夠重新定義我們如何設計、制造和與物體交互，通過使用“智能”材料創建可以自我組裝，重塑自身或以其他方式應對不斷變化的條件的對象。

雖然生產自組裝和自反應物體的想法對于那些剛剛掌握3D打印的人來說可能聽起來異想天開，但實際情況是4D打印估計今年將達到6450萬美元的市場，它將是到2025年，復合年增長率達到33.2％。

通過在3D打印機中使用動態材料，4D打印將創建對象，這些對象被編程為在遇到水、光、熱、電流或其他變化條件時改變形狀、功能、顏色或其他屬性。

讓我們來看看這種新興技術將如何擴展可實現的可能性。

麻省理工學院的自組裝實驗室首先與Stratasys和Autodesk合作開發了該技術，但全球的研究人員正在開發新的用例。

4D打印的下一步是什么

雖然4D打印仍處于研發階段，但它已廣泛用于工業、醫療和航空行業的原型設計。

著名工業產品設計師Christophe Guberan與自組裝實驗室合作，將4D打印融入他的設計中。目前，他正致力于開發一種自組裝鞋，可以改變目前涉及大量勞動力和數千種零件的生產過程。

在醫療領域，醫生正在將4D打印納入新生兒重癥監護病房（NICU）。密歇根大學CS Mott兒童醫院的醫生開發了一種4D打印的氣道夾板，可以防止嬰兒氣管在孩子長大后自動擴張，直到孩子足夠強壯來支撐自己。

目前的需求在國防，航空航天，汽車和醫療保健行業中最為強勁。

在航空領域，空中客車公司正在開發可編程碳纖維成為節省燃料的進氣部件，通過自動調節來控制氣流來冷卻發動機。這種控制氣流的能力還有可能通過調節壓力并使乘客的空間更加透氣來改變駕駛室體驗。這些自反應機制將消除對不太可靠，重型機械控制系統的需求，進一步降低燃料消耗。

4D打印可以從根本上改變設計和制造物體的意義。當與其他先進的數字功能（包括物聯網、人工智能和機器人技術）相結合時，4D打印引發的潛在破壞可能更加深遠。未來學家Matt Griffin認為，未來的機器人將可自行設計、打印、組裝甚至4D打印。

盡管4D打印處于起步階段，但該技術正呈指數級增長。公司應盡快考慮其潛在影響：等待4D未來。