3D打印还方兴未艾 4D打印早已“悄然”而至

  • 2017-06-15 09:44
  • 来源: 人民网-科普中国

  新技术总是以超乎我们预见的速度发展,就在很多人还对3D打印技术保持“观望态度”的时候,4D打印已经“悄然”出现。虽然现在4D打印技术还不成熟,但我们可以设想,在不久的将来,利用4D打印技术,科幻电影中的场景将会真实地发生在我们周围:汽车也可能真的像变形金刚那样变成飞船;沙发可以根据客人的体型变换大小。那么,关于4D打印,你需要知道些什么呢?

  3D打印机成品

  没有听说过4D打印?其实就是“3D+时间”

  想了解4D打印,我们先从基本知识说起。我们比较常见的是2D打印,也就是在平面上打印,比如打印个文档、照片等,其中“2D”指的是两个维度,即长、宽,3D打印则是在2D打印的基础上又增加了一个维度,即高度。那么,4D打印就是在长、宽、高的基础上又加了一个时间的维度。因此简单来说,4D打印就是打印出可以随时间变化而改变的物体。

  据《人民日报海外版》报道,4D打印出来的东西,不再只能以固定的形态存在,而是可以根据前期设定的时间,在一定条件下,自动发生形状等方面的改变。《齐鲁晚报》介绍,利用4D打印技术打印出来的物体能够在特定条件下极快地发生形变,一般只要几秒钟的时间,并且,这种技术采用的记忆材料可以承受巨大形变而不会破损。

  4D打印作用大,有助于攻克医学难题

  据新华网报道,4D打印技术可以利用不同材料应对不同环境变化,因此这种技术能够打印出应对冷、热、电流或生物环境而变形的物品,其应用领域极为广泛,包括热能、医学和航空航天等。

  就医学领域而言,据《西安晚报》报道,西安第四军医大学西京医院的专家曾采用4D打印技术制作了气管外支架,成功为一位同时患有先天性心脏病、肺动脉吊带、严重左肺动脉狭窄等多种疾病的患儿实施了复杂的手术治疗,最终患儿顺利出院。该医院心血管外科副主任医师顾春虎介绍,手术中用到的气管外支架是利用4D打印技术,采用生物可降解材料,根据患儿气管外形“量身定做”的,其外形、韧度、强度、弹性等既符合性能要求,又符合人体生物兼容性和可降解性等特殊要求,而且该支架在未来2年内可逐渐降解并被人体吸收,免除以往二次手术取支架时给患者带来的痛苦。(赵鹏)

  本文由中科院物理所研究员吴光恒进行科学性把关。

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责任编辑:徐梅

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