3D打印機還沒(méi)玩上，4D打印就要來(lái)了

　　“3D打印是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù)，實(shí)現了制造從等材、減材到增材的重大轉變，改變了傳統制造的理念和模式。”李總理在國務(wù)院專(zhuān)題講座上發(fā)言的余音猶繚繞耳畔，由此激發(fā)的熱情創(chuàng )業(yè)者們，已奔著(zhù)“瞄準世界產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展前沿，促進(jìn)中國制造上水平”的目標義無(wú)反顧向前。而在這過(guò)程中，走過(guò)了三十多年發(fā)展歷程的3D打印從后宮走向了前殿，搭乘中國制造2025的東風(fēng)，將有望步入發(fā)展的快車(chē)道。

　　看似一片美好的前景背后，3D打印卻多少還是給人有那么一點(diǎn)孤帆自賞的調調。一臺打印設備如何能在物聯(lián)網(wǎng)體系中有效地發(fā)揮互通互聯(lián)的媒介平臺作用; 而本身又在設備升級方面存在的一定的局限性，如打印速度、打印效果穩定性等，這也致使3D打印沒(méi)有在很大程度上獲得較好的VC青睞。

　　無(wú)獨有偶，承繼3D打印而來(lái)的4D打印，雖然剛邁上蹣跚學(xué)步之路，卻已面臨著(zhù)一系列客觀(guān)的發(fā)展瓶頸問(wèn)題，如設備、材料、技術(shù)等。而如何克服掣肘，讓4D打印在突破發(fā)展中實(shí)現蛻變，不僅是尖端前沿科技者的思考，更是新興科技創(chuàng )業(yè)者踐行的機遇所在。

　　設備：4D打印技術(shù)普及的突圍點(diǎn)

　　在3D打印的世界里，當我們需要打印大型工程項目時(shí)，必須使用大型機器才能制造出所需要的大型材料。比如建筑、管道等物品的打印，都對打印機提出了較高的要求，包括體積、精確度、可靠性等。這也讓3D打印技術(shù)的推廣與普及遇到了現實(shí)的屏障。

　　面對3D打印的前車(chē)之鑒，4D打印走出了另外一條道路，那就是依賴(lài)“智慧”材料讓打印物在打印完成之后具有自變形的能力，這在很大程度上緩解了打印機對技術(shù)發(fā)展的掣肘問(wèn)題。但是，“智慧”打印也就意味著(zhù)對打印設備提出了更高的技術(shù)要求，而由此導致設備價(jià)格高昂的問(wèn)題將再所難免，這也將在一定程度上，致使4D打印要經(jīng)歷一段漫長(cháng)的“有錢(qián)人玩物”的命運才能走向技術(shù)普及與發(fā)展。

　　對于小型4D打印機，也就是家用級的打印機來(lái)說(shuō)，除了設備價(jià)格之外，打印精度、操作專(zhuān)業(yè)性等方面的問(wèn)題，也還處于待完善發(fā)展的階段。這些在一定時(shí)期內仍制約著(zhù)4D打印快速發(fā)展的要素，卻也為有志于在4D打印領(lǐng)域創(chuàng )業(yè)的人士留出了一片未開(kāi)墾的處女地。而如何通過(guò)有效的設備打造，集中力量針對專(zhuān)業(yè)市場(chǎng)精準切入，決定了創(chuàng )業(yè)者的成功概率。

　　材料：讓“智慧”材料為成功開(kāi)路

　　除了設備本身的制約之外，4D打印所面臨的比3D打印更為嚴峻的問(wèn)題，便是對特殊性打印材料的需求，因為相比較于3D打印而言，4D打印對所需材料的要求更高。

　　首先，4D打印所需要的并非一般的普通材料，而是帶有記憶功能的智能材料，是一種能感知外部刺激，并能夠通過(guò)判斷而進(jìn)行自我變形、組裝的新型功能材料。

　　其次，該材料不僅具備3D打印材料的那種可打印性，還要具有傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應功能、自我變形能力、自我組裝能力、自我診斷能力、自我修復能力和超強適應能力，以及快速響應的變形、組裝能力。

　　目前，4D打印物還只能感應到水的刺激。換而言之，目前的觸發(fā)介質(zhì)還只是局限于水。而伴隨著(zhù)科技的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，我們勢必能在未來(lái)的某一天，借助于光、聲、熱、水、氣、溫等任意觸發(fā)介質(zhì)，實(shí)現對材料自我變形的觸發(fā)的時(shí)候。這也就是說(shuō)，4D打印在走向成功的漫漫長(cháng)路上，面臨著(zhù)無(wú)限挑戰的同時(shí)也面臨著(zhù)無(wú)限的可能與機會(huì )。就如對每一項特殊材料的試用和測驗，都存在著(zhù)失敗的風(fēng)險和成功的概率一樣，對4D打印材料選擇和應用的關(guān)注與投入，將成為創(chuàng )業(yè)者們重要的方向和道路選擇。

　　設計：軟件研發(fā)伴你一路同行

　　4D打印之所以能夠通過(guò)介質(zhì)觸發(fā)，從而在特定的時(shí)間下進(jìn)行自我變形、自我組裝，除了材料本身與打印技術(shù)之外，另外一個(gè)關(guān)鍵要素就是軟件的設計;也就是通過(guò)程序軟件，將變形要素直接設計在打印材料中。簡(jiǎn)單卻并不十分精準的理解，那就是3D是設計產(chǎn)品，4D是將打印機設計在模型中。所以，設計軟件對于 4D打印至關(guān)重要，也是目前需要重點(diǎn)突破的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節。而如何實(shí)現去專(zhuān)業(yè)化，讓用戶(hù)能進(jìn)行“傻瓜”式地操作應用，則是4D打印技術(shù)的應用與普及所要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。

　　總理的講話(huà)擲地有聲，鼓舞了一批資本和人才的聚集，繼而助推了3D打印浪潮。模板初現，3D打印發(fā)展的這本教科書(shū)，將引領(lǐng)4D打印及相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng )業(yè)者們闊步向前;而在這個(gè)過(guò)程中，今天制約著(zhù)4D打印發(fā)展的這些問(wèn)題必將一一得到解決，并由此帶動(dòng)新一輪4D打印設備制造機會(huì )和應用軟件的開(kāi)發(fā)機會(huì )，以及新型材料的發(fā)展機會(huì )。

　　與3D打印的“三十而立”相比，4D打印還只能算是個(gè)小嬰孩。但漫漫長(cháng)路，這項革命性制造技術(shù)的發(fā)展之路已徐徐拉開(kāi)帷幕。而在這個(gè)過(guò)程中，越多的發(fā)展掣肘得到揭示，也就意味著(zhù)越多的發(fā)展機遇為“大眾創(chuàng )業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng )新”而釋放。