4-D打印-让碳纤维、木材可程控变形

    正如3-D打印生产三维物体一样，4-D打印机可以生产出具有四维特性的物体。四维特性中包含了一个动力学特性，使物体可以被水、热、光等激发，进而随时间推移发生结构变形。
    用一个多功能材料打印机就有可能一口气生产出具备这些性能的物品。这些“可设计材料”意味着将来某一天，你可以在买到压缩成平板的家具，带回家后用水管一冲洗，你就会看到它慢慢的自组装起来。我们甚至不用憧憬：MIT正在使之成为现实。
    为了弄懂可程控变形材料的工作原理，我们可以想一下薄木片潮湿之后的情况：它会变得翘曲，因为不同部分会不同程度地膨胀。通常来讲，这是一种不好的现象，因为翘曲是不可预知的，而且和木材的种类、木材中的纹理花样以及它是如何受潮的有关。如果能以某种方式预测木材的翘曲，那么你就可以只用加水就能使木材翘曲成你想要的形状。
    这对于自然木材是不可能的，但没关系，因为我们不再需要自然木材了。我们可以用3-D打印技术生产出所需的任何组分、厚度、纹理特性的木材。这意味着只要能全面掌握材料特性，利用计算机模型就能3D打印出“预设计”形状的人造木材。通过这种方式精确构造出具有不同厚度和取向的层状人工木板，然后你只要加水就能使它从平板翘曲成你想要的形状。
    MIT自组装实验室（负责人Skylar Tibbits）已经开发了各种各样的可预设计化材料，并不仅仅是木材。该实验室也在研究纺织材料（想象一下，只要一下雨，一块平展的布料就能变成一顶牛仔帽）以及更特殊的材料，比如弹性碳纤维。
    这些可预设计化材料（除简易家具组装的潜能外）的巨大优势在于，它使你无须引进复杂、昂贵且笨重的作动系统和用以驱动的电子器件，就可以制造出可以移动并能对周围环境做出反应的物体。航空工业已经对这类东西产生兴趣（空客公司已经就喷气发动机进气调节阀与MIT展开合作研究），尽管Tibbits向Fast Company杂志透露他曾憧憬这些材料可以用来做出电影《回到未来II》中可以自动系鞋带的McFly运动鞋。那自组装平板式家具呢？MIT已经与一家未透露名称的家具公司（总部或在瑞典）进行商谈，准备将其实现。