3D打印，这个已经发展超过20年的技术，最近两年突然成为热得发烫的名词。它已经从极客（技术狂人）在实验室里的玩具，进入正儿八经的制造业。而它的身后，4D打印也要来了。

　　3D的意思我们都懂，就是三维立体。3D打印直观上的解释就是打印出一件立体的东西。4D呢？三维再加一维。这一维可以是很多东西，通常指的是时间。问题是，时间看不见、摸不着，如果一切都没什么变化，你甚至无法感知时间。所以当我们谈时间时，谈的其实是变化。关于时间的恰当解释是：宏观上物质状态不断变化的过程。

　　那么，4D打印的意思就是先用复合材料进行3D打印，对于打印出来的物品，我们赋予它一种新的能力—这就是变化。这是4D打印概念的提出者、美国麻省理工学院的研究科学家斯凯拉·蒂比茨（SkylarTibbits）给出的解释。

　　3D打印+自组装=4D打印

　　在今年早些时候的一次美国TED（技术·娱乐·设计）演讲中，蒂比茨首次提出4D打印概念。他说的变化能力，叫做自组装（Self-Assemble），也就是物体不经过人为控制，自动变成预先设计好的形态。不过，光有概念是无法打动人心的，到底他说的自组装是什么意思？3D打印出来的物品究竟会怎样自组装呢？

　　在演讲中，蒂比茨演示了两个已有的4D打印成果，帮助观众理解自组装是怎么回事。第一个是脊髓灰质炎病毒的模型。该模型放在瓶子里，蒂比茨晃动瓶子，剧烈的震动让“病毒”散架了。但当他停止晃动时，神奇的事情发生了，本来已经散架的模型又慢慢回到原来的样子。

　　可能有人要问：不是说好无人干扰吗？晃动瓶子可不算啊。好吧，说的也在理儿，但恢复成蛋白质结构时确实没有人为干扰。蒂比茨接下来给出的一个例子或许更有说服力—这是一条看起来像链子的东西。把链子放进水里后，它变成了连在一起的“MIT”字母形状，也就是麻省理工学院（蒂比茨所任职大学）的英文缩写。另一个演示是把链子浸在水缸里，它自动折叠成了一个三维立方体。这些过程没有任何人为干扰，这条链子自发变成了一个人为设计的形态。显然，它肯定经过事先的“编程”处理。

　　对于这种“编程”，蒂比茨没有在演讲中透露更多细节，但从他的例子中我们可以得出一些基本结论：为了完成自组装，我们首先需要特殊的材料。这种材料很可能是纳米级别，它对某种外界影响非常敏感，比如重力、压力、热量、磁性或者水之类的具体物质，再通过模拟程序，演算出现实环境中材料的变化情况，以此调整材料的组成和结构。于是当它遇到敏感源时，就能与之互动，最终变成事先设计好的形态。