李克強(qiáng)總理說(shuō)：“3D打印堪稱一項(xiàng)顛覆性的技術(shù)?！痹?D打印技術(shù)在中國(guó)日趨矚目的時(shí)候，4D打印的概念已經(jīng)新鮮出爐。下面與e鍵打印（ejdyin.com）一起了解未來(lái)4D打印的發(fā)展。

　　而關(guān)于4D我們需要一些基本的了解，在我們最為熟知的概念中普遍認(rèn)知是2D，也就是在平面上打印，比如打印個(gè)文檔、文件、圖紙、照片之類，也就是X、Y的構(gòu)成維度。而到了3D打印，通俗的理解就是在X、Y維度的基礎(chǔ)上增加一個(gè)Z的維度，就構(gòu)成了三維立體。但到了4D打印，所增加的維度不再是X、Y、Z所構(gòu)成的立體維度，而是在這些維度之外所增加的時(shí)間維度。簡(jiǎn)單的理解，所謂4D打印就是在一個(gè)立體的維度基礎(chǔ)上，目前所公認(rèn)的增加維度，就是時(shí)間。 

　　2D、3D、4D，看起來(lái)像個(gè)等數(shù)列，實(shí)際上就是每一級(jí)增加了一個(gè)D，即打印出來(lái)的物體增加了一個(gè)維度（dimension）。如果說(shuō)2D是X、Y；3D是X、Y、Z；那么4D則是X、Y、Z的基礎(chǔ)上增加了T。這就意味著4D打印融入了時(shí)間，也就是表示4D打印就是打印出可以隨時(shí)間變化而改變的物體，而這種改變我們可以理解為自我組裝。 

　　從科幻世界走入現(xiàn)實(shí)生活的4D打印，將給我們的生活帶來(lái)哪些改變？又將給包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等人類社會(huì)的各領(lǐng)域發(fā)展帶來(lái)怎樣的深遠(yuǎn)影響？ 

1、4D打印實(shí)現(xiàn)工業(yè)制造集約化 

　　“促進(jìn)中國(guó)制造上水平，既要在改造傳統(tǒng)制造上‘補(bǔ)課’，同時(shí)還要瞄準(zhǔn)世界產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展前沿，加快3D打印等新技術(shù)新裝備的運(yùn)用和制造。”李總理已經(jīng)對(duì)中國(guó)制造水平升級(jí)提出了明確的要求，我們可以通過(guò)工業(yè)4.0或3D打印，將產(chǎn)品由批量化生產(chǎn)向定制化制造轉(zhuǎn)移；而在此基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的4D打印，則可以在更高層次上解決產(chǎn)品自組裝的問(wèn)題，并且增加產(chǎn)品自行創(chuàng)意變化的環(huán)節(jié)。 

　　3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)于幫助解決一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有了更為直接的幫助，包括讓一些結(jié)構(gòu)部件變得更輕盈、更結(jié)實(shí)，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)于外力環(huán)境變化而自我驅(qū)動(dòng)變化。4D打印技術(shù)的運(yùn)用，將可以滿足不同環(huán)境的變化。比如運(yùn)用4D打印技術(shù)的飛機(jī)，在面臨特定環(huán)境變化時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自我分解，以最為理想的狀態(tài)給乘客提供保護(hù)；在航天方面也是如此，我們不再需要帶著組裝好的龐大設(shè)備進(jìn)入太空，只要帶上材料和4D打印機(jī)，或是打印好的材料進(jìn)入太空即可。因?yàn)榈任锲返搅颂罩?，只要在特定的介質(zhì)觸發(fā)下，太空站、太空服或其他的操作設(shè)備都可以自行組裝完成。這將為人類更深入地探索宇宙奧秘提供更大的便利。 

　　同樣，對(duì)于日常的工業(yè)領(lǐng)域而言，4D打印技術(shù)將徹底改變當(dāng)前制造與商業(yè)的業(yè)態(tài)形式；同時(shí)還將簡(jiǎn)化工業(yè)制造中的多余繁瑣環(huán)節(jié)，將浪費(fèi)降到最低，實(shí)現(xiàn)能源利用最大化。 

2、4D打印為人體派駐癌癥疫苗 

　　借助于3D打印技術(shù)進(jìn)行一些器官、肢體打印并與患者有效匹配，已經(jīng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被證實(shí)應(yīng)用的可行性。尤其對(duì)于一些相對(duì)骨質(zhì)的肢體，應(yīng)用3D打印技術(shù)更是不在話下；當(dāng)然，目前對(duì)于一些軟組織器官，3D打印技術(shù)的應(yīng)用也在不斷嘗試中。 

　　在3D打印技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，4D打印將進(jìn)一步升級(jí)腦洞思維、開(kāi)闊視野格局。甚至，人類對(duì)于4D打印的最具顛覆性技術(shù)應(yīng)用，將不是局限于器官、肢體的打印，而是人體細(xì)胞的打印。通過(guò)打印這些納米級(jí)與人體細(xì)胞類似的藥物細(xì)胞，將相對(duì)應(yīng)的癌細(xì)胞病毒設(shè)置為介質(zhì)觸發(fā)源，然后將其注射到人體內(nèi)環(huán)境。那么，當(dāng)這些4D打印的“人體衛(wèi)士”細(xì)胞在體內(nèi)巡邏時(shí)，一旦遇到癌細(xì)胞就能觸發(fā)形變，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的藥物釋放，從而將癌細(xì)胞病毒消滅， 并隨人體代謝排出體外。 

3、推動(dòng)私人訂制向私人工廠邁進(jìn) 

　　在3D打印技術(shù)以前，私人個(gè)性化訂制幾乎不太可能，我們所有的消費(fèi)只能基于工業(yè)批量化生產(chǎn)而進(jìn)行。對(duì)于制造商而言，他們需要通過(guò)對(duì)不同零部件及其供應(yīng)鏈的整合，從而進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化生產(chǎn)來(lái)降低成本，提升企業(yè)效益，因此很難滿足個(gè)性化需求。但到了3D打印時(shí)代，滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求將成為生產(chǎn)制造的基本要求，甚至根據(jù)用戶的喜好進(jìn)行私人訂制也不再是什么問(wèn)題。 

　　4D打印出現(xiàn)后，其所改變的將不再只是私人訂制的問(wèn)題，而是讓每個(gè)消費(fèi)者都可以實(shí)現(xiàn)自定義工廠、自主化生產(chǎn)。也就是說(shuō)，未來(lái)我們要選用冰箱，將不再是直接購(gòu)買一臺(tái)龐大的冰箱回家，而只需要購(gòu)買核心的關(guān)鍵部件，甚至連關(guān)鍵部件都可以自己定義到4D打印機(jī)上進(jìn)行打印，通過(guò)不同種材料的打印之后，讓其在我們需要的時(shí)候，進(jìn)行自動(dòng)連接并組裝成為我們所設(shè)想和需要的那臺(tái)冰箱。當(dāng)然，在我們的需求出現(xiàn)變化的時(shí)候，也就是說(shuō)我們需要更大的冷凍空間，或要將閑置的保鮮空間縮小，那么冰箱將會(huì)自動(dòng)為我們觸發(fā)組裝，并自我調(diào)整空間大小以適應(yīng)我們的需求。 

　　這與私人訂制存在的最大區(qū)別是，我們不僅可以表達(dá)自己的想法，構(gòu)建自己的生活，還可以借助于4D打印技術(shù)在家里定義屬于自己的創(chuàng)新“工廠”。 

4、創(chuàng)新速度將被進(jìn)一步驅(qū)動(dòng) 

　　傳統(tǒng)工業(yè)制造所面臨的一個(gè)問(wèn)題，就是從產(chǎn)品立項(xiàng)到開(kāi)發(fā)到上市銷售，通常需要經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的周期，短則半年，長(zhǎng)的甚至還有好幾年的。因?yàn)檫@中間牽涉到批量制造的穩(wěn)定性、模具的制造與壽命等，而這些問(wèn)題都在不同程度上制約了產(chǎn)品創(chuàng)新的時(shí)間周期。 

　　4D打印技術(shù)的出現(xiàn)與運(yùn)用，不僅可以讓我們的想法將被快速打印，而且可以將多種可能的修正要素預(yù)設(shè)在打印的材料方案中。由此在物品初打印成型之后，我們可以根據(jù)自己的想法驅(qū)動(dòng)它實(shí)現(xiàn)自我變形、完善、修正，這對(duì)于追求創(chuàng)新、個(gè)性、差異化的人群而言無(wú)疑是一件極具意義且妙不可言的事情。 

　　而且，這些個(gè)人想法的快速實(shí)現(xiàn)將大大縮短創(chuàng)新的時(shí)間長(zhǎng)度；對(duì)于傳統(tǒng)的工業(yè)化企業(yè)而言也是如此。或許在不久的將來(lái)，因?yàn)?D打印技術(shù)的運(yùn)用，傳統(tǒng)工廠所出售的將不再是產(chǎn)品，而是多年沉淀的技術(shù)與服務(wù)。用戶通過(guò)購(gòu)買其技術(shù)能力與制造經(jīng)驗(yàn)，以協(xié)助自己根據(jù)想法創(chuàng)新產(chǎn)品。 

5、4D打印將顛覆傳統(tǒng)商業(yè)模式 

　　隨著4D打印技術(shù)的到來(lái)、成熟與普及，我們現(xiàn)在以整體物件銷售為主的模式將得到顛覆，一些關(guān)鍵零部件都將以配件的方式存在于各種商超之中。用戶所購(gòu)買的也將不再是已有的產(chǎn)品固態(tài)，而是根據(jù)自己的想法購(gòu)買相應(yīng)的關(guān)鍵部件，然后將其與所打印的部件進(jìn)行連接，有效實(shí)現(xiàn)“獨(dú)一無(wú)二”的創(chuàng)意需求。 

　　由此所帶來(lái)的商業(yè)模式改變將會(huì)是巨大的。一方面，當(dāng)前以銷售整體產(chǎn)品為主的商超，未來(lái)或?qū)⒁蕴峁?D訂制打印服務(wù)與技術(shù)支持服務(wù)為主，不再以實(shí)際整體產(chǎn)品的銷售形式存在；另一方面，一些從事于創(chuàng)意工作的人群，將通過(guò)為消費(fèi)者提供創(chuàng)意設(shè)計(jì)，并為其提供4D打印服務(wù)而獲得商業(yè)價(jià)值；此外，還會(huì)催生出以零部件供應(yīng)為主的各種小型連鎖商超。同時(shí)，基于4D打印技術(shù)運(yùn)用而帶來(lái)的新商業(yè)模式，還會(huì)對(duì)宜家這種以創(chuàng)意設(shè)計(jì)銷售為主，尚需要用戶自行組裝完成產(chǎn)品的商業(yè)模式來(lái)說(shuō)，也將會(huì)是一種顛覆，因?yàn)?D打印出來(lái)的產(chǎn)品將不再需要組裝。