美國展望革命性的4D打印技術(shù)

[據(jù)美國《外交》雙月刊網(wǎng)站2014年10月8日報道]美國發(fā)表了題為《準(zhǔn)備迎接4D打印革命》的文章。該文章的內(nèi)容簡要如下：

研究表明，數(shù)字化制造的真正前途在于第四度空間——打印根據(jù)編程隨時間而變化的物體。3D物體是靜態(tài)的，需要人工控制，而4D物體能夠自動對環(huán)境作出反應(yīng)，自行組裝、修補(bǔ)或變形。該領(lǐng)域的進(jìn)步將更多地依賴材料本身，而非打印技術(shù)。在美國麻省理工學(xué)院（MIT），建筑師斯凱拉•蒂比茨將一種新穎的材料組合用于3D打印機(jī)，制造出了一種線狀物體，該物體被放入水中時，能改變形狀組成字母“MIT”。這是通過將吸水聚合材料與堿性塑料相結(jié)合來實現(xiàn)這一效果的。

該文章認(rèn)為4D打印結(jié)合了各種技術(shù)、方法和學(xué)科，具有廣闊的應(yīng)用前景。例如，4D打印可以用于長期受容量固定和維護(hù)成本高昂因素困擾的地下管道系統(tǒng)。利用可編程的材料，每條管道都能適應(yīng)變化的環(huán)境，通過擴(kuò)大或縮小來調(diào)整容量和流量。管道甚至還能在受損時自行維修或在報廢時分解。另外，4D打印可以應(yīng)用于國防工業(yè)領(lǐng)域。美國陸軍已經(jīng)開始利用3D打印技術(shù)，研發(fā)用于阿富汗前線的新裝備。4D打印技術(shù)可以讓軍方制造出具有能適應(yīng)各種地形的外殼的車輛，或能發(fā)現(xiàn)有毒氣體的制服。

同時，與其他眾多新興技術(shù)一樣，4D打印也有令人擔(dān)心的風(fēng)險和負(fù)面影響。而最令人擔(dān)憂的風(fēng)險最可能出現(xiàn)在生物領(lǐng)域。研究人員借助4D打印的原理，利用DNA鏈造出了對抗癌癥的納米機(jī)器人。在這方面，雙重用途同樣帶來切實的擔(dān)憂。由于能夠輕易獲得必要的工具，一些人可以利用此類技術(shù)來制造新的生物武器。另外，許多圍繞3D打印的擔(dān)憂還在繼續(xù)存在，有些新技術(shù)成為犯罪分子利用的手段（已有人通過3D打印機(jī)制造出gun和手銬鑰匙）。同時，4D打印技術(shù)的出現(xiàn)，制造商將有更多途徑來定制產(chǎn)品，從而進(jìn)一步縮短供應(yīng)鏈，但這也將危及技術(shù)工種，并且產(chǎn)生產(chǎn)品問責(zé)的問題和知識產(chǎn)權(quán)問題也會越來越復(fù)雜。