圖/小羅伯特·唐尼
01什麼是4D列印？
通俗的講4D列印就是在3D列印的基礎上增加時間元素。
與我們所熟悉的三維四維空間一樣，四維空間比三維空間多了一個時間維度，也正是這個時間維度，定義了4D列印的概念。
百度百科定義：
「4D列印技術是指由3D技術列印出來的結構能夠在外界激勵下發生形狀或者結構的改變，直接將材料與結構的變形設計內置到物料當中，簡化了從設計理念到實物的造物過程，讓物體能自動組裝構型,實現了產品設計、製造和裝配的一體化融合」
相較於3D列印技術的建模、掃描、物料成型，4D列印技術可以說是直接將設計寫入材料當中，讓材料具備「智能」，從而實現「自動」創造的過程。
4D列印技術的首次提出是在洛杉磯舉行的「科技、娛樂、設計（TED）」大會上，麻省理工學院自我組裝實驗室的科學家斯凱拉蒂比茨通過一組產品的自我變形、組裝演示，讓人們建立對4D技術的認知。
他將兩種不同的材料混合形成一根圓形體，放入水中後，材料發生神奇的變化，自動彎曲、變形，最後形成「MIT」的字樣。
雖然只是從一維到二維的列印變化，但4D列印已經讓人們意識到這項技術即將帶來的變革。
試想一下，如果每個社區都有一套連接網絡的4D列印設備，只要我們在網絡上購買了產品，商家立刻可以通過4D列印設備遠程列印我們所購買的商品，回到家裡按照特定的觸發介質，購買的材料會通過4D列印技術寫入的時間維度，自動變形組裝成我們所購買的產品，比如桌子、椅子等；
從此不再需要等待、不再需要物流費、工人安裝，一切都是材料本身自動的發生的，列印材料也更加小巧方便攜帶，觸發介質後，質量也發生了變化....
我們的生活被顛覆了。
從另一個角度，4D列印技術能夠預先將多種設計寫入材料當中，讓材料可以在不同的觸發介質環境下產生形態變化。
再次設想一下，如果4D列印技術列印了一頂帽子，在發生火災的環境下，通過火或煙觸發帽子變形為防毒面罩；在充滿風沙的環境下，自動變形為防護帽.....
有人可能會說，你可真敢想。
沒錯，敢想才敢做。
科學家斯凱拉蒂比茨已經實現了材料自動變形為字母的科學實驗，未來我們能夠看到4D列印無限的未來。
024D列印有什麼優勢？
我們可以看到4D列印增加了時間元素，相比於3D技術，4D會引發更大的影響，對於製造業會帶來更大的變革。
製造成本將大幅降低。
不管是現在的工業4.0還是兩化融合，對於當下複雜製造和個性化定製產品的成本都太高
通過4D技術進行一體化列印，產品的自動組裝、自動變形省去了中間組裝的成本，因此製造業的成本會大幅降低。
同時，面對小眾的個性化定製需求，4D列印技術的製造成本沒有變化。
縮減工藝流程、取代人工
4D列印技術是一體化列印產品，產品自動變形。不僅不再需要人工來對產品進行組裝，而且零配件也無需再進行採購了，列印的物品自動組裝自動變形，其成本大大降低。
零庫存生產
釋放庫存資金壓力，4D列印技術可以通過消費者的想法為其個性化定製設計，面向服務的銷售方式，應用4D列印技術形成面向服務的生產方式。
同時，企業可以吸納客戶的創意需求以及內在孵化創意空間，形成企業獨有的創新資產和智慧財產權。
未來，企業之間的競爭不是產能，而是知識和創意，
就像上面設想的例子，將工廠開到每家每戶門前的企業，搭建知識創意平臺，直接提供一對一的個性服務，
這些優勢並不是科幻，3D列印技術已經實現了上面部分優勢，4D技術將會不斷的成熟進步，不僅是對工業行業，將帶領各行各業進入新時代。
我們的生活方式將被完全顛覆，我們的世界也將被4D列印改寫。
4D列印技術能夠將科幻電影中的場景代入現實，但當下仍然有諸多問題需要解決。
第一，4D列印的核心是材料。
缺乏足夠合適的材料，要求物品能夠自動組裝變形，對其材料本身要求很高，一般的材料並不能夠滿足4D列印的需求。
要求新型材料具備記憶功能，同時能夠感知外部刺激，從而進行形態的變化。
第二，4D列印的設計軟體正在路上。
4D列印技術是將產品設計直接寫入材料當中，縮短製造工藝流程，直接將設計和成品結合，對軟體系統的要求自然很高。
設計的好壞直接決定產品的最終形態，所以設計軟體是4D列印技術要突破的要塞。
當我們還在討論3D列印如何神奇，4D列印已經在路上，除了擁有3D列印的三維空間能力外，還有時間維度。
這就意味著4D列印的物品沒有固定形態。
未來世界，超乎你我想像。