材料一

30多年前，当美国人查克·赫尔发明3D打印技术时，或许他并未想到利用这一神奇的技术都能打印出什么。但30年后，这一技术让人们的生活有了天翻地覆的变化。

2014年9 月，北京大学的研究团队成功地为一名12 岁男孩植入了3D 打印脊椎，尚属全球首例。这次，医生并未采用传统的脊椎移植手术，而是用3D 打印打出了一块钛合金骨骼。

一个设计工作室已经成功使用3D打印技术制作出服装，使用此技术制作出的服装不但外观新颖，而且舒适合体。这件裙子价格为1.9万人民币，制作过程中使用了2279个印刷板块，由3316条链子连接。这件裙子就像编织的衣服一样，很容易就可以从压缩的状态中舒展开来。制造公司还编写了一个适用于智能手机和平板电脑的应用程序，使用这个应用程序，可以改变衣服的风格和舒适性，有助于用户调整自己的衣服。

德国科技公司Biozoon推出了一种叫“Smooth  food”的3D打印食品，以解决老人的进食困难问题。所谓的“Smooth  food”，就是将食品原料液化并凝结成胶状物，然后通过3D打印技术制造出各种各样的食物。这种食物很容易咀嚼和吞咽，很可能成为老人护理行业的新宠。其项目经理解释说：“我们可以采用3D打印技术实现工业化的生产过程，可以使食物变得更加个性化。例如通过调整食物的热量和大小，来预防老年人的营养不良。”

2016年，全球第一座功能完善的3D打印办公楼已投入使用，它坐落在阿联酋的迪拜，是由一家中国公司“打印”出来的。这座建筑物外观呈弧状，这样可以确保建筑的稳定性。一台6米高，36米长和12米宽的3D打印机，只用了17天就制造完成，使用的是一种特殊的水泥混合物。此办公楼面积达250平方米，耗资仅14万美元。3D打印机常用来打印制造小型的塑料制品，“打印”建筑物并不多见。阿联酋计划，到2030年，用3D打印技术建造该国25%的建筑物。

如今，在对3D打印技术产品如潮的评论中，3D手枪是最不受欢迎的，甚至被业内人士称为麻烦制造者。这也引发了人们更多的思考：什么才是3D打印的主流产品，我们应如何运用这个技术为人类造福。

（取材于关于3D打印的多篇文章）

材料二

在3D打印开始前，人们必须创建一个电脑文件，它要描述被打印物品的三维形态，包括大小、形状、颜色等。然后，人们要操纵电脑将设计好的物品转化成数据化了的虚拟的“薄片”。接下来，打印机就开始工作，它一层层地堆积“薄片”，直到“堆”成你想要的产品。3D打印的材料五花八门，有金属、塑料甚至巧克力、奶酪等食材。打印出的“产品”也多种多样，电灯泡、收音机、遥控器、手机、食品、玩具等等，人们还用3D打印复制骨头、牙齿以满足医疗需求。现在，科学家们开始研究是否能用月球上的土壤打印一个月球基地，以及为未来的深空探险打印食物。

然而，人们还有更多的想法。美国康奈尔大学的霍德·利普森在考虑“是否能打印一个机器人，然后让它从打印机中走出来？”这听起来像是一个笑话，却是有根据的。根据就是4D打印，也就是说，这种打印是四维的，它突破了打印科技现有的局限。

用3D打印制造出来的产品是不能动的，假若没有人为干预，它们就做不了任何事，而且不论把它们搬到何处，它们都还是原来的那个样子。然而4D打印就不一样了，其产品能回应环境刺激，适应环境变化，改变形状、大小和颜色。

相比于3D，4D多出的一维来自时间。时间是继长、宽和高之后的第四维。物体随时间变化，可移动、变形或者改变属性。同样，4D打印的产品也可被设计成能随时间而变化。例如一扇窗帘，它能改变形态使更多或者更少的阳光照进屋子。假若人们设计出一扇百叶窗，它能根据温度的变化调节角度开启和关闭，那它就有了某种“智能”。现在的百叶窗都需要人们手工调节，假若使用4D打印，就有望让材料自己控制这一切，这时百叶窗不需要外力，“智能”材料可以自己改变形状，满足人们的要求。

（取材于《令人神往的4D打印》）