4D打印将典型的3D打印与“智能材料”相结合，使3D打印材料能够随着时间的推移发生结构变化。自2013年首次引入其原始概念以来，4D打印成为一项创新研究，受到了不同领域科学家的更多关注。
华中科技大学王江林、香港中文大学毛传斌等人总结了4D打印技术及其相关材料的进展。
首先，概述了4D打印的技术和工艺，然后深入分析了4D打印中使用的智能材料的结构和性能，包括超材料、形状记忆材料、水凝胶和自愈聚合物。研究人员系统地说明了4D打印智能材料的变形机制，然后批判性地讨论了可以触发4D打印智能物质变形的刺激因素，包括热、光、水分、pH值、电流和磁场。对于4D打印的智能材料，材料中编程的所有变化都遵循一个数学模型，该模型允许科学家使用材料分布和度量张量的空间梯度等参数来预测和设计结构的预期行为。
最后，研究人员讨论了这项不断发展的技术的未来挑战和机遇。总体而言，4D打印可以创建动态结构，对环境中的外部刺激做出反应，扩大了其在快速原型、电子、生物医学、软机器人、自组装结构、智能传感器和动态执行器等无数应用中的使用。
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