3D打印尚未普及,，4D打印又來了,，究竟是什么鬼,？

▲典型的4D打印結(jié)構(gòu),，可在熱刺激下變形,，由美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）研制

不得不說,，科技的發(fā)展速度越來越快，有些公司熱衷于PPT,，有些公司擅長制造概念,。

記得2013年的時候，我曾經(jīng)寫過一篇文章《過分鼓吹的泡沫，3D打印“不炒作毋寧死”》,。當時的背景是3D打印被描繪出一張宏偉的藍圖,，號稱未來三年的國內(nèi)市場規(guī)模可達到100億元,，加上科技部首次將3D打印編入《國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)》,，所以各地政府對3D打印技術(shù)極為重視，以致相互攀比,，提出各種非常優(yōu)厚的條件,，希望企業(yè)能落戶。

4年過去了,，雖然我們經(jīng)常在電視和新聞上看到3D打印技術(shù),，各種震驚，造房子,、造gun根本就不稀奇了,，現(xiàn)在要造賽車、飛機,，甚至打印出人體器官,，說的有模有樣的。我開始是不信的,，特別問了在美國讀醫(yī)學博士的朋友,，用他的話說，不少項目僅僅停留在實驗室階段,，不具備成熟商用,，放大宣傳只是為了吸引投資人，有些則是國內(nèi)媒體在編譯的時候,，為了制造轟動,，吸引眼球，所以胡編亂造,。對于這一切,，其實我們已經(jīng)習慣了，不是嗎,？

目前國內(nèi)3D打印的現(xiàn)狀是,，最基礎(chǔ)的FDM 3D打印機廠家死得差不多了，基本都是往中小學和少年宮里面賣,，給孩子們上課演示做科普用,，僅此而已。

市場需要比較大的是做手板,，就是產(chǎn)品設(shè)計后要打個模型,，目前主要是用光固化3D打印設(shè)備來做,，材料是光敏樹脂，也有用SLS激光燒結(jié)尼龍粉末來做的,，價格低,，利潤也低。一度被被吹上天的3D金屬打印,，基本是天價狀態(tài)，尺寸四五十厘米就是極限了�,，F(xiàn)在比較流行的是打印鑄造模具,，蠟?zāi)５娜秉c是打印速度慢，打印效率太低,，而且不能做大尺寸零件,，只能做些小而復雜的件。砂型鑄造的優(yōu)點是效率很高,，可以打印超過一米的大尺寸砂型以鑄造大尺寸部件,，缺點是表面精度比蠟?zāi)２睢Ｏ災(zāi)Ｄ壳爸饕獞?yīng)用在航空航天的精密鑄造領(lǐng)域,，主要產(chǎn)品為鈦合金,、鋁合金的復雜鑄件，你們懂的,，一般公司根本玩不起,。砂型3D打印主要面向汽車發(fā)動機一類零部件的試制。

網(wǎng)上對于3D打印未來吹得最狠的其實是醫(yī)療,。非植入的主要為手術(shù)模擬,，國外倒是很多，國內(nèi)很少用,，太貴了,，很多人舍不得，比如你要給牙齒做手術(shù),，現(xiàn)在可以提前對牙床做三維掃描,，然后做個模型，讓醫(yī)生先練練手,，降低了對生操作的要求,。據(jù)說現(xiàn)在還可以私人定制夾板，做到和身體完全貼合,，售價是普通夾板后面加兩個0,。植入式的新聞看多了，比如顱骨修補手術(shù),，現(xiàn)在可以直接金屬3D打印出鈦合金的顱骨,，不過國家醫(yī)療器械標準方面有限制，距離大規(guī)模商用還有很長的路要走。

外面吹得再好,，你不得不承認現(xiàn)階段3D打印效率太低,，高端應(yīng)用成本離譜，并沒有吹的那么好,，技術(shù)提高的空間還非常大,。也許再過五年談這個話題會比較有料。

就在這個時候,，《人民日報》上有條消息讓人“震驚”了,，請允許我用這個詞。陜西乳腺癌患者張雪（化名）在西京醫(yī)院接受了世界上首例計算機輔助4D打印乳房填充手術(shù),，經(jīng)過近一年的復查隨訪證實,，手術(shù)取得了巨大的成功。手術(shù)不僅切除了患者的腫瘤,，還保留了乳房的完整性和哺育功能,。另一條新聞是美國國家航空航天局(NASA)利用一種全新的4D打印技術(shù)，制作出用于外太空的先進纖維材料,，不同于以往的3D技術(shù),，這種技術(shù)打印出來的材料不僅具有一定的幾何形狀，更是擁有了特定的功能,，可以根據(jù)需求任意定制形狀甚至折疊,，還可以直接回收利用，重新打印成新的結(jié)構(gòu)作為其它用途,。

什么4D打�,。课覀冎���,，通常一個物體是有三個維度的,，也就是三維立體，根據(jù)三維數(shù)據(jù),，我們可以實現(xiàn)物體的3D打印,，而4D打印相對3D打印而言則要多一個維度，這個維度就是時間,。也就是說,，4D打印是在一個立體的維度上增加了時間維度。那么理論上,，三個維度是可以打印的,，可時間維度卻不可以，4D打印要融入時間,，也就是說可以隨時間變化而改變的物體,，這種改變類似于物體的自我組裝,。聽起來非常神奇。

業(yè)內(nèi)人應(yīng)該很清楚,，當下3D打印發(fā)展的瓶頸也在材料上,，而4D打印所需要的并非一般的普通材料，是帶有記憶功能的智能材料,，是一種能感知外部刺激,，并能夠通過判斷而進行自我變形、組裝的新型功能材料,。該材料不僅要具備3D打印材料的那種可打印性,，還要具有傳感功能、反饋功能,、信息識別與積累功能、響應(yīng)功能,、自我變形能力,、自我組裝能力、自我診斷能力,、自我修復能力和超強適應(yīng)能力,，以及快速響應(yīng)的變形、組裝能力,。我的天,，這是在寫科幻電影的劇本嗎？目前它還處于概念狀態(tài),，RNA的合成和編輯也在初期階段,，要做到二者結(jié)合就更困難了。

之所以這樣炒作,，還是那個目的,，吸引投資人，制造轟動效應(yīng),。經(jīng)過我們后來深入的調(diào)查,，那例4D打印乳房填充手術(shù)采用的材料，只不過可自動降解,，被人體吸收,，類似于普通手術(shù)縫合線用的“羊腸線”，并非真正意義上的4D打印材料,，而美國國家航空航天局只是對4D打印這項技術(shù)產(chǎn)生興趣,，并沒有真正納入課題進行研究。

延伸閱讀：《從3D打印到4D打印 — 南極熊深度解析智能材料的增材制造技術(shù)》

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來源：太平洋電腦網(wǎng)