哈佛大學(xué)材料學(xué)家珍妮佛·劉易斯(Jennifer Lewis)帶領(lǐng)的一支團(tuán)隊(duì)開發(fā)了“4D”打印技術(shù)。利用這種打印技術(shù)制造的扁平狀物體在泡水后可以變?yōu)閺?fù)雜的形狀。

在演示中，劉易斯的團(tuán)隊(duì)打印了一個(gè)精美的圖案。未來，這可能意味著一種新的基礎(chǔ)技術(shù)，將帶來許多實(shí)際應(yīng)用。

這并不是我們首次聽說4D打印�！�4D打印”的定義是，可以對(duì)被打印物體進(jìn)行“編程”，使其未來發(fā)生形狀的改變。3年前，麻省理工學(xué)院建筑系科學(xué)家斯凱勒·提比茨(Skylar Tibbits)在TED演講中介紹了這一概念。提比茨發(fā)明的工藝需要采用兩種材料，包括一種剛性材料，以及一種能在水中延伸的柔性材料。

劉易斯的團(tuán)隊(duì)采用了單一的新材料，實(shí)現(xiàn)了一種更簡單的工藝。這種新材料是一種膠狀物質(zhì)，其中包含微小的纖維。根據(jù)不同排列方式，這些纖維的硬度以及水溶性程度會(huì)發(fā)生變化。研究人員利用這樣的特性進(jìn)行“編碼”，使打印出的物體可變?yōu)楦鼜?fù)雜的形狀。

劉易斯指出，通過這種新工藝，配合不同的水凝膠墨水，可以讓打印出的物體對(duì)其他催化因素，例如陽光，做出反應(yīng)。此外，這些纖維還可以被替換為導(dǎo)電材料，從而用于開發(fā)電子設(shè)備。

這種工藝對(duì)于人體組織工程來說可能很有用。不過這并不意味著“替代器官”即將成為現(xiàn)實(shí)。如果希望開發(fā)出“替代器官”，那么一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)在于需要開發(fā)3D支架，用于新細(xì)胞和組織的生長，以修復(fù)損壞的人體器官。劉易斯表示，該團(tuán)隊(duì)已在實(shí)驗(yàn)室中嘗試，在扁平框架內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞生長，隨后再改變組織的形狀。