4D列印：改變未來商業生態——互動出版網

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前言

    相比較於3D列印的蔚然成風，概念已被提出兩年多的4D列印稍顯冷清。4D到底是怎麼一回事？那突如其來的一個“D”又是如何橫空出世的呢？
　　在開始探秘4D列印之前，大家先看一下人類繁衍的過程：
　　男人的精子和女人的卵子搭配、組合，形成一個全新的細胞，而那裡面便是組成“我”的原材料—23對46條染色體。每條染色體上都帶有一定數量的設計因子，我們稱之為“基因”，它支援著“我”生命的基本構造和效能，儲存著“我”的種族、血型、孕育、生長、凋亡過程的全部資訊。
　　在材料準備充分之後，“我”便被“列印”出來，而這個列印的載體便是母親。從那以後，“我”便在時間維度的延伸下，在萬物環境的“催化”中，開始了生、長、病、老、死的變化；並且還將進一步演繹著生命繁衍、細胞分裂和蛋白質合成等重要的生理過程，周而復始。對於這個過程，大家可能都不太陌生，而且理所當然也都理解。
　　言歸正傳，那麼4D列印到底是怎麼回事呢？
　　如同人類繁衍過程，4D列印可通俗地理解為：每一條染色體所蘊藏的基因密碼，便是物體最原始的設計程式編碼；而我們這一生的成長過程，也就是人類這個“4D列印物” ，在時間這個第四維度基於萬物環境的“催化”而發生的組織變化。
　　換而言之，4D列印與3D列印的最大區別就在於：3D列印就像現在所有的製造過程一樣，是造物呈現的終結；而4D列印則是造物呈現的開始，就像人類的誕生一樣。
　　當然，這隻是基於作者的個人理解對4D列印做出的比方。為了讓大家能更立體、全面地瞭解“猶抱琵琶半遮面”的4D列印，我們再來看看百度是怎樣解釋4D列印的。據百度百科詞條資訊：所謂4D列印，比3D列印多了一個“D”，也就是時間維度，人們可以通過軟體設定模型和時間，變形材料會在設定的時間內變形為所需的形狀。準確地說，4D列印是一種能夠自動變形的材料，直接將設計內建到物料當中，不需要串連任何複雜的機電裝置，就能按照產品設計自動摺疊成相應的形狀。
　　事情就是這樣嗎？還是讓我們再來看看4D列印的前世今生。
　　2013年2月26日，在美國加州長灘舉行的TED2013大會上，麻省理工學院（MIT）建築部講師斯凱拉·蒂比茨（Skylar Tibbits）將一種新穎的材料組合用於3D印表機，製造出了一種線狀物體，該物體放入水中時，能改變形狀組成字母“MIT”。這一效果是通過將吸水彙總材料與堿性塑料相結合來實現的，這種技術被定義為4D列印。“我們想要說的就是，你設計出產品並且列印出來，而它能夠進化。它就像在材料中植入了智慧。”蒂比茨在一次採訪中說道。
　　2014年10月8日，美國《外交》雙月刊發表了題為《準備迎接4D列印革命》的文章。作者牛津大學聖安東尼學院榮譽學者納伊夫·魯贊在文章中稱，4D列印的可能應用是無窮的：數字化製造的真正前途在於第四維度空間—列印根據編程隨時間而變化的物體。
　　基於此，我們可能很快將看到，科幻的夢想接入現實。
　　設想一下，伴隨著4D列印的到來，城市的地下管道系統利用可程式化的材料，每條管道能適應變化的環境，通過擴大或縮小來調整容量和流量，而且管道在受損時還能自行維修或在報廢時分解，這將解決多大的城建維護難題呀！
　　應用於生物醫學領域的4D列印更是神乎其神，它將大大改變現有的醫學狀況。在3D列印時代，我們已經能夠利用3D列印的心臟、肢體骨架等替換人體衰老病變的器官，而4D列印的出現，無疑將給我們帶來更多的最佳化方案。例如心臟支架的更換將不再需要“動刀”了，可以通過4D列印液態的支架，然後通過血液迴圈系統將攜帶設計方案的智能材料注入，等其到達心臟指定部位後，再自我組裝成心臟支架。更有甚者，就如最新的科學研究所告訴世界的，人類的DNA是可以修改的。先撇開道德層面不談，通過對DNA的編輯，至少給人類永葆健康開啟了一扇窗，而4D列印將是開啟這扇窗的一把金鑰匙。

部分目錄

前言 
第一章　4D列印：自我進化的“造物主” / 1
4D列印把智慧植入材料 / 2
4D列印讓產品變得“任性” / 4
牛津大學專家說4D列印 / 5
4D列印原來如此 / 9
第二章　4D列印之我見 / 11
如果3D是神筆，4D則是金箍棒 / 12
變幻莫測的數字化製造 / 14
4D列印讓空間集約化 / 15
雙重掃描的聯合 / 18
4D列印超越你我認知 / 20
第三章　4D列印面面觀 / 27
4D列印的十大優勢 / 28
制約4D列印的三大關鍵問題 / 31
4D列印的六大趨勢 / 34
4D列印的前景與挑戰 / 39
第四章　4D列印的那些玩意兒 / 41
餐桌上的視覺盛宴 / 42
當皮革邂逅4D / 45

內衣製造之4D列印 / 47
當時裝戀上4D列印 / 48
踩上4D列印的高跟鞋 / 53
人體內的“變形金剛” / 55
長生不老何須丹藥 / 56
4D列印讓玩具自變形 / 61
如果4D列印房子 / 66
無人機的新浪潮 / 70

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