李克強總理說：“3D打印堪稱一項顛覆性的技術。”在3D打印技術在中國日趨矚目的時候，4D打印的概念已經新鮮出爐。下面與e鍵打印（ejdyin.com）一起了解未來4D打印的發展。

　　而關于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知是2D，也就是在平面上打印，比如打印個文檔、文件、圖紙、照片之類，也就是X、Y的構成維度。而到了3D打印，通俗的理解就是在X、Y維度的基礎上增加一個Z的維度，就構成了三維立體。但到了4D打印，所增加的維度不再是X、Y、Z所構成的立體維度，而是在這些維度之外所增加的時間維度。簡單的理解，所謂4D打印就是在一個立體的維度基礎上，目前所公認的增加維度，就是時間。 

　　2D、3D、4D，看起來像個等數列，實際上就是每一級增加了一個D，即打印出來的物體增加了一個維度（dimension）。如果說2D是X、Y；3D是X、Y、Z；那么4D則是X、Y、Z的基礎上增加了T。這就意味著4D打印融入了時間，也就是表示4D打印就是打印出可以隨時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。 

　　從科幻世界走入現實生活的4D打印，將給我們的生活帶來哪些改變？又將給包括工業、農業、商業等人類社會的各領域發展帶來怎樣的深遠影響？ 

1、4D打印實現工業制造集約化 

　　“促進中國制造上水平，既要在改造傳統制造上‘補課’，同時還要瞄準世界產業技術發展前沿，加快3D打印等新技術新裝備的運用和制造。”李總理已經對中國制造水平升級提出了明確的要求，我們可以通過工業4.0或3D打印，將產品由批量化生產向定制化制造轉移；而在此基礎上發展出來的4D打印，則可以在更高層次上解決產品自組裝的問題，并且增加產品自行創意變化的環節。 

　　3D打印技術的出現，對于幫助解決一些復雜結構的設計有了更為直接的幫助，包括讓一些結構部件變得更輕盈、更結實，但無法實現應對于外力環境變化而自我驅動變化。4D打印技術的運用，將可以滿足不同環境的變化。比如運用4D打印技術的飛機，在面臨特定環境變化時可以實現自我分解，以最為理想的狀態給乘客提供保護；在航天方面也是如此，我們不再需要帶著組裝好的龐大設備進入太空，只要帶上材料和4D打印機，或是打印好的材料進入太空即可。因為等物品到了太空之后，只要在特定的介質觸發下，太空站、太空服或其他的操作設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，對于日常的工業領域而言，4D打印技術將徹底改變當前制造與商業的業態形式；同時還將簡化工業制造中的多余繁瑣環節，將浪費降到最低，實現能源利用最大化。 

2、4D打印為人體派駐癌癥疫苗 

　　借助于3D打印技術進行一些器官、肢體打印并與患者有效匹配，已經在醫學領域被證實應用的可行性。尤其對于一些相對骨質的肢體，應用3D打印技術更是不在話下；當然，目前對于一些軟組織器官，3D打印技術的應用也在不斷嘗試中。 

　　在3D打印技術發展的基礎上，4D打印將進一步升級腦洞思維、開闊視野格局。甚至，人類對于4D打印的最具顛覆性技術應用，將不是局限于器官、肢體的打印，而是人體細胞的打印。通過打印這些納米級與人體細胞類似的藥物細胞，將相對應的癌細胞病毒設置為介質觸發源，然后將其注射到人體內環境。那么，當這些4D打印的“人體衛士”細胞在體內巡邏時，一旦遇到癌細胞就能觸發形變，實現點對點的藥物釋放，從而將癌細胞病毒消滅， 并隨人體代謝排出體外。 

3、推動私人訂制向私人工廠邁進 

　　在3D打印技術以前，私人個性化訂制幾乎不太可能，我們所有的消費只能基于工業批量化生產而進行。對于制造商而言，他們需要通過對不同零部件及其供應鏈的整合，從而進行大規模的工業化、標準化、自動化生產來降低成本，提升企業效益，因此很難滿足個性化需求。但到了3D打印時代，滿足消費者的個性化需求將成為生產制造的基本要求，甚至根據用戶的喜好進行私人訂制也不再是什么問題。 

　　4D打印出現后，其所改變的將不再只是私人訂制的問題，而是讓每個消費者都可以實現自定義工廠、自主化生產。也就是說，未來我們要選用冰箱，將不再是直接購買一臺龐大的冰箱回家，而只需要購買核心的關鍵部件，甚至連關鍵部件都可以自己定義到4D打印機上進行打印，通過不同種材料的打印之后，讓其在我們需要的時候，進行自動連接并組裝成為我們所設想和需要的那臺冰箱。當然，在我們的需求出現變化的時候，也就是說我們需要更大的冷凍空間，或要將閑置的保鮮空間縮小，那么冰箱將會自動為我們觸發組裝，并自我調整空間大小以適應我們的需求。 

　　這與私人訂制存在的最大區別是，我們不僅可以表達自己的想法，構建自己的生活，還可以借助于4D打印技術在家里定義屬于自己的創新“工廠”。 

4、創新速度將被進一步驅動 

　　傳統工業制造所面臨的一個問題，就是從產品立項到開發到上市銷售，通常需要經歷一個漫長的周期，短則半年，長的甚至還有好幾年的。因為這中間牽涉到批量制造的穩定性、模具的制造與壽命等，而這些問題都在不同程度上制約了產品創新的時間周期。 

　　4D打印技術的出現與運用，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設在打印的材料方案中。由此在物品初打印成型之后，我們可以根據自己的想法驅動它實現自我變形、完善、修正，這對于追求創新、個性、差異化的人群而言無疑是一件極具意義且妙不可言的事情。 

　　而且，這些個人想法的快速實現將大大縮短創新的時間長度；對于傳統的工業化企業而言也是如此。或許在不久的將來，因為4D打印技術的運用，傳統工廠所出售的將不再是產品，而是多年沉淀的技術與服務。用戶通過購買其技術能力與制造經驗，以協助自己根據想法創新產品。 

5、4D打印將顛覆傳統商業模式 

　　隨著4D打印技術的到來、成熟與普及，我們現在以整體物件銷售為主的模式將得到顛覆，一些關鍵零部件都將以配件的方式存在于各種商超之中。用戶所購買的也將不再是已有的產品固態，而是根據自己的想法購買相應的關鍵部件，然后將其與所打印的部件進行連接，有效實現“獨一無二”的創意需求。 

　　由此所帶來的商業模式改變將會是巨大的。一方面，當前以銷售整體產品為主的商超，未來或將以提供4D訂制打印服務與技術支持服務為主，不再以實際整體產品的銷售形式存在；另一方面，一些從事于創意工作的人群，將通過為消費者提供創意設計，并為其提供4D打印服務而獲得商業價值；此外，還會催生出以零部件供應為主的各種小型連鎖商超。同時，基于4D打印技術運用而帶來的新商業模式，還會對宜家這種以創意設計銷售為主，尚需要用戶自行組裝完成產品的商業模式來說，也將會是一種顛覆，因為4D打印出來的產品將不再需要組裝。