哈佛大学研究团队开发出4D打印

哈佛大学材料学家珍妮佛·刘易斯(Jennifer Lewis)带领的一支团队开发了“4D”打印技术。利用这种打印技术制造的扁平状物体在泡水后可以变为复杂的形状。

在演示中，刘易斯的团队打印了一个精美的图案。未来，这可能意味着一种新的基础技术，将带来许多实际应用。

这并不是我们首次听说4D打印。“4D打印”的定义是，可以对被打印物体进行“编程”，使其未来发生形状的改变。3年前，麻省理工学院建筑系科学家斯凯勒·提比茨(Skylar Tibbits)在TED演讲中介绍了这一概念。提比茨发明的工艺需要采用两种材料，包括一种刚性材料，以及一种能在水中延伸的柔性材料。

刘易斯的团队采用了单一的新材料，实现了一种更简单的工艺。这种新材料是一种胶状物质，其中包含微小的纤维。根据不同排列方式，这些纤维的硬度以及水溶性程度会发生变化。研究人员利用这样的特性进行“编码”，使打印出的物体可变为更复杂的形状。

刘易斯指出，通过这种新工艺，配合不同的水凝胶墨水，可以让打印出的物体对其他催化因素，例如阳光，做出反应。此外，这些纤维还可以被替换为导电材料，从而用于开发电子设备。

这种工艺对于人体组织工程来说可能很有用。不过这并不意味着“替代器官”即将成为现实。如果希望开发出“替代器官”，那么一项重大挑战在于需要开发3D支架，用于新细胞和组织的生长，以修复损坏的人体器官。刘易斯表示，该团队已在实验室中尝试，在扁平框架内进行细胞生长，随后再改变组织的形状。