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4D打印机，一种新兴技术，于是以更有更加多的注目。4D打印机，即产品打印机出来保持一种形状，而受到热、光、湿气或者其他环境条件的唤起，就不会转变成另一种形状。4D打印机打破了3D打印机，扩展了形状构成的工序，减少了设计的维度，并由此问世了一类新型产品，他们以原作的方式适应环境，调整自身。然而当前的4D打印机一般来说牵涉到到一个简单的、漫长的先前处置工序借以训练部件。

此外，当前的4D打印机所用到的材料基本上是一些坚硬的聚合物，因而刚性方面的缺失容许了其在结构部件领域的应用于。来自新加坡科技大学，佐治亚理工大学和西安交通大学的研究人员辟新径，创造性的将当前4D打印机所需的先前机械训练工序必要植入到3D打印机过程本身，很大的修改了4D打印机技术。他们趁此机会通过计算机仿真设计3D部件，然后展开高精度的3D打印机。该3D部件在室温持续性维持其设计的形状。

一旦经过非常简单的冷却，该3D部件就可很快的切换一个永久性形状。该4D打印机技术不仅将简单漫长的先前机械训练工序从设计与生产工作流程中完全去除，更加可节省高达90%的打印机时间和耗材。

▲必要4D打印机概念以及实验示意图“我们的复合材料由性能有所不同的两部分包含。室温下，一部分较软可以通过设计植入内应力，而另一部分质地无形变”，新加坡科技大学的丁振博士回应，“我们通过计算出来仿真来设计该种复合材料，使得3D打印机过程中植入硬材料的形变几乎被软材料掌控，无法获释，从而确保了所打印机的3D形状的高精准性。一旦冷却，软材料就不会软化，硬材料里的内应力由于丧失了约束而以求获释，这必要造成了复合材料形状的转变，而且一般来说是明显的转变。

”。新的取得的形状会随着温度的减少转变，但加热所造成的部分材料变软使得整个部件呈现较好的刚性。该研究展出了许多有意思的可转变形状的部件，其中一个格栅结构冷却后可以收缩几近八倍。

“新的形状是永久性的，也就是说，即使你给他再行冷却或加热，它也会返回最初的3D打印机出来的形状，这是形状记忆效应所产生的效果，”佐治亚理工大学的H.JerryQi教授分析到，“复合材料中的硬材料具备形状记忆效应，使得新的改变的形状被永久性的锁了。另外，所打印机的部件也呈现形状记忆效应，也就是说，它可以被训练成给定形状，一旦冷却，它就不会找寻并返回新的永久性形状，但不是最初打印机的完整形状。”“这项研究的关键进展就是获取了一种新的明显修改了的4D打印机方法，它可以生产高精度的可新的训练的产品，未来将会在许多领域（覆盖面积生物医用器件，3D电子，以及消费者产品等领域）取得应用于”，新加坡科技大学的MartinL.Dunn教授回应，“它甚至打开了一扇新的产品设计模式之门，使得产品从一开始就被设计出在用于中可具备多个形状。

”该研究成果最近在科学进展（ScienceAdvances）杂志上公开发表，并被科学（Science）收录网站主页将近一周。ScientificAmerican（科学美国人）,NewScientist（新的科学家）,LiveScience（生命科学）,DiscoveryChannel(探索频道)等都展开了报导。

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