3D打印是一个热门话题。对于消费者来说，3D打印的一大好处就是个性化的设计。不过，在我们期待3D打印普及的时候，科学家们已经开始了新的探索。今年2月，在洛杉矶举办的TED大会上，麻省理工学院（MIT）自组装实验室的计算机科学家Skylar Tibbits提出了4D打印的概念。BBC对此也进行了报道。
什么是4D打印？Skylar Tibbits告诉BBC：“我们提出了第四个维度——时间。随着时间的推移，静止的物体能够变形并适应新环境。”4D打印，其实就是使用可编程的“智能材料”，实现物品的“自组装”。MIT使用Stratasys特制的3D打印机做出多层材料，结合了普通塑料和可吸水的“智能材料”。当材料开始扩展时，水可以作为能量源。这样，“坚固的材料变成了结构，而其他层则使其弯曲和扭曲的动力。”
Skylar认为，在未来，家具、自行车、汽车，甚至房屋都可以通过这种技术制造出来。
MIT的项目是与软件公司Autodesk合作的。近日，《卫报》编辑在伦敦见到了该公司的生物/纳米/可编程物质部门主管Carlo Olguin，谈到4D打印对未来设计的影响以及在医学上的作用。
Autodesk的项目称为“Project Cyborg”，这是一个基于云端的元平台，为可编程物质的构建提供设计工具。根据Olguin的说法，这可以使“建模、模拟和设计优化”的过程变得非常简单和快速。“建模过程以前需要几周来完成，并且需要博士后级别的能力，如今能够在几秒内轻松完成，”Olguin说，“我们想要使科技‘去技术化’。”
这会从根本上改变设计。“当我们学习设计的时候，通常是通过自上而下的方法来贯穿我们的想法，”Olguin说，“这是一种不同的设计模式。它是设定参数，然后让材料自己进化和发展。”
除了个性化产品的潜能，这种技术还能够在现实中发挥更大的作用。MIT的Skylar Tibbits曾谈到，它可用于输水管道。“输水管道的能力是固定的，因此，如果环境改变、地层移动或者需求改变，我们要把它挖出来，从头开始铺设。”使用了可编程材料的管道有更强的适应能力，可以自己扩展或紧缩，甚至通过搏动来驱动水流。“它就像是机器人，只是没有天线和引擎，”Skylar说。
哈佛大学威斯研究所的Shawn Douglas则将“Project Cyborg”的技术用到了微观世界里。Douglas的团队以DNA链为材料，制造了抗病毒的纳米机器人。它的样式像贝壳，有双螺旋锁。当机器人遇到特定的癌细胞，锁打开，释放特定抗体阻止癌细胞的增长。这是模仿了人体中白血球的行为。通过这种新技术，未来的癌症病人有望告别有害的化疗过程。