牛津大学专家说4D打印

牛津大学圣安东尼学院荣誉学者纳伊夫·鲁赞曾在美国《外交》双月刊网站2014年10月8日发表题为《准备迎接4D打印革命》的文章，文章称4D打印的可能应用是无穷的。

引用中国航空工业发展研究中心对于该文章的概括，大致有以下三方面：

（1）4D打印技术是3D打印技术与新颖材料技术的结合，更具革命性。

4D打印技术的本质是用3D打印技术打印可根据设计随时间产生变化的物质。大西洋理事会的最新报告提出，4D打印技术不仅具有3D打印在经济、环境、政治和战略方面的重要意义，还可将虚拟世界的数字化信息（编程信息）“映射”到物质世界的具体物体。《外交》网站的文章指出，研究表明，数字化制造的真正前途在于打印可根据编程而随时间变化的物体。3D打印的物体是静态的，需要人工控制，4D打印的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。

（2）4D打印技术已在实验室环境得到初步证实，并在许多领域具备应用前景。

美国麻省理工学院已在实验室环境下初步证实了简单的4D打印技术。该学院的建筑师斯凯拉·蒂比茨将吸水性聚合材料与碱性塑料结合，制成了一种可用于3D打印设备的新颖材料，并通过3D打印用该材料制造出了一种线状物体。当该物体被放入水中时，就能自动改变形状，组成字母“MIT”（“麻省理工学院”的英文简写）。

《外交》双月刊网站的文章认为，4D打印综合了各种技术、方法和学科，具有广阔的应用前景。例如，该技术制造的产品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，利用可编程材料，可使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，甚至还能在受损时自行维修或在报废时分解。文章特别指出，4D打印技术可以用于国防领域。美国陆军已经开始利用3D打印技术现场制造用于阿富汗前线的新装备，而4D打印技术可以让军方制造出外壳可适应各种地形的车辆，或者能否发现有毒气体的制服。

（3）4D打印技术可能带来一些应用风险和负面影响。

《外交》双月刊网站的文章认为，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，在生物领域可能出现的应用风险尤其值得关注。例如，哈佛大学的研究人员已在借助4D打印技术，利用制造DNA链对抗癌症的纳米机器人，由于这种应用所使用的工具在当今世界可以轻易获得，因此一些人可能利用此类技术来制造新的生物武器。另外，许多伴随3D打印技术推广应用的风险，同样也会伴随4D打印技术的发展，例如成为犯罪分子利用的手段（已有人通过3D打印自行制造出手枪和手铐钥匙）。最后，虽然4D打印技术可以使工业制造商有更多的途径来定制产品，从而进一步缩短供应链，但这也将危及技术工种，并使产品问责及知识产权问题变得越来越复杂。

对于4D打印无穷的可能应用，我们可以进行无限的遐想。设想一下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，甚至还能在受损时自行维修或在报废时分解。

再设想一下4D打印技术应用于国防工业的可能性。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。

当然，4D打印不会没有危险和负面影响。许多围绕3D打印的担忧还会继续存在，该技术也有被犯罪分子利用的可能性（已有人通过3D打印机制造出手枪和手铐钥匙）。制造商将有更多途径来定制产品，从而进一步缩短供应链，这可能危及技术工种。有关产品问责的问题和知识产权问题也会越来越复杂。

和其他众多新兴技术一样，4D打印结合了各种技术、方法和学科。而最令人担忧的风险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。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。