近年來,，4D打印技術(shù)一直是許多研究的主題,。就在近期,，達(dá)特茅斯學(xué)院的研究人員開發(fā)出了一種可3D打印的智能墨水,，可以改變形狀和顏色，他們與使用4D打印技術(shù)做新穎事物的其他團(tuán)隊(duì)不同,。Concordia大學(xué)機(jī)械,、工業(yè)和航空航天工程系教授SuongVanHoa正在使用4D打印技術(shù)制造復(fù)合材料，可以自行彎曲,，無需使用模具,。

“4D打印使我們能夠制作彎曲的復(fù)合結(jié)構(gòu)，而無需制作彎曲的模具,，”Hoa說,。“我的主要發(fā)現(xiàn)是，人們可以制作彎曲的復(fù)合材料-具有高機(jī)械性能的長(zhǎng)連續(xù)纖維,，能夠?qū)崿F(xiàn)更快速,、更經(jīng)濟(jì)。”

通常,，在制造像復(fù)合板簧這樣的部件中需要幾個(gè)步驟,，這是車輛中的輕質(zhì)減震器。為了制作S形件,，S形模具需要由金屬等固體材料制成,。然后將預(yù)浸有樹脂體系的增強(qiáng)織物放置在模具上以形成復(fù)合件。但是，Hoa表示,，采用4D打印技術(shù)可以省略構(gòu)建復(fù)雜模具的初始步驟,。

“復(fù)合材料的4D打印利用了基體樹脂的收縮率，以及不同纖維取向的層的熱收縮系數(shù)的差異,，從而在固化和冷卻時(shí)激活形狀的變化,，”他說。“這種行為可以用來制造具有彎曲幾何形狀的零件,，而不需要復(fù)雜的模具,。因此，彎曲形狀的制造可以是快速且經(jīng)濟(jì)的,。但是，形狀變化的程度取決于材料特性,、纖維取向,、疊層順序和制造工藝。”

Hoa的部分研究涉及重新考慮復(fù)合層的各向異性特性,。各向異性是材料沿不同軸線承受載荷時(shí)的表現(xiàn)方式,。材料的各向異性屬性是衡量它如何在與其他因素的關(guān)系上發(fā)生變化的一種度量。例如,，樹脂收縮會(huì)導(dǎo)致材料變形,，或者溫度變化會(huì)導(dǎo)致纖維膨脹或收縮。根據(jù)Hoa表示,，對(duì)這些變化的理解和控制是制作彎曲模具的彎曲層壓板的關(guān)鍵,。他說：“各向異性在過去一直被視為一種負(fù)擔(dān)。現(xiàn)在我把他們視為一項(xiàng)資產(chǎn),。”

Hoa認(rèn)為,，該技術(shù)可應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。

“另一個(gè)應(yīng)用是像衛(wèi)星這樣的空間結(jié)構(gòu),，這些結(jié)構(gòu)受到極端溫度波動(dòng)的影響,，”他說。“白天結(jié)構(gòu)可以開放（當(dāng)溫度高時(shí)）收集太陽能,，并在夜間關(guān)閉以保護(hù)其內(nèi)部,。”