梦想中的3D打印的日子正在一步步变为现实，今天，通过连续的材料层创建3D物体的过程是主流活动——从定制的医疗设备和假肢到传统的家用产品，甚至工业建筑。据预测，到2030年，迪拜近四分之一的建筑将进行3D打印。

到2019年，全球4D打印市场预计将达到6450万美元，到2025年将以33.2％的复合年增长率增长。

在过去的几年中，3D打印技术在其采用和组合不同材料（如塑料、金属、砂岩和蜡）方面取得了重大进展。这些进步为商业利益，简化的供应链流程，增加个性化以及制造新设计的能力铺平了道路。

事实上，在接下来的十年中，焦虑地等待器官捐献者名单的患者可能已成为过去。到2030年，将有可能按需生物3D打印器官。3D打印已成为许多行业的游戏规则改变者。然而，现实情况是，大部分创新都是渐进式的。限制仍然存在——但不会持续太久。

作为4D打印基础的各种可编程材料的市场预计到2025年将以20％或更高的复合年增长率增长。

热烈欢迎4D打印

想想，越来越复杂的材料将为3D打印新产品创新的可能性打开大门。这种新兴技术将允许生成包含第四维度的三维物体：时间。这种指数式创新能够重新定义我们如何设计、制造和与物体交互，通过使用“智能”材料创建可以自我组装，重塑自身或以其他方式应对不断变化的条件的对象。

虽然生产自组装和自反应物体的想法对于那些刚刚掌握3D打印的人来说可能听起来异想天开，但实际情况是4D打印估计今年将达到6450万美元的市场，它将是到2025年，复合年增长率达到33.2％。

通过在3D打印机中使用动态材料，4D打印将创建对象，这些对象被编程为在遇到水、光、热、电流或其他变化条件时改变形状、功能、颜色或其他属性。

让我们来看看这种新兴技术将如何扩展可实现的可能性。

麻省理工学院的自组装实验室首先与Stratasys和Autodesk合作开发了该技术，但全球的研究人员正在开发新的用例。

4D打印的下一步是什么

虽然4D打印仍处于研发阶段，但它已广泛用于工业、医疗和航空行业的原型设计。

著名工业产品设计师Christophe Guberan与自组装实验室合作，将4D打印融入他的设计中。目前，他正致力于开发一种自组装鞋，可以改变目前涉及大量劳动力和数千种零件的生产过程。

在医疗领域，医生正在将4D打印纳入新生儿重症监护病房（NICU）。密歇根大学CS Mott儿童医院的医生开发了一种4D打印的气道夹板，可以防止婴儿气管在孩子长大后自动扩张，直到孩子足够强壮来支撑自己。

目前的需求在国防，航空航天，汽车和医疗保健行业中最为强劲。

在航空领域，空中客车公司正在开发可编程碳纤维成为节省燃料的进气部件，通过自动调节来控制气流来冷却发动机。这种控制气流的能力还有可能通过调节压力并使乘客的空间更加透气来改变驾驶室体验。这些自反应机制将消除对不太可靠，重型机械控制系统的需求，进一步降低燃料消耗。

4D打印可以从根本上改变设计和制造物体的意义。当与其他先进的数字功能（包括物联网、人工智能和机器人技术）相结合时，4D打印引发的潜在破坏可能更加深远。未来学家Matt Griffin认为，未来的机器人将可自行设计、打印、组装甚至4D打印。

尽管4D打印处于起步阶段，但该技术正呈指数级增长。公司应尽快考虑其潜在影响：等待4D未来。