近日發(fā)表的研究顯示，香港城市大學(xué)研究組首次實(shí)現(xiàn)了陶瓷4D打印。這種新技術(shù)有望應(yīng)用于太空探索、電子產(chǎn)品和航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造等領(lǐng)域。研究團(tuán)隊(duì)的這種打印技術(shù)采用復(fù)合彈性體陶瓷材料，完成了從3D打印到結(jié)構(gòu)可變形的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了陶瓷折紙結(jié)構(gòu)的打印和4D陶瓷打印。

4D打印，就是在3D打印基礎(chǔ)上增加了時(shí)間維度。4D打印直接將設(shè)計(jì)內(nèi)置到物料當(dāng)中，讓材料在設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)變形為所需要的形狀，且可隨時(shí)間變化。與3D打印相比，4D打印對(duì)材料有更高要求。此前大多采用水凝膠等聚合物作為4D打印“墨水”，但水凝膠聚合物應(yīng)用范圍有限。陶瓷前驅(qū)體材料應(yīng)用廣泛，但較難發(fā)生自變形，限制了其在4D打印中的發(fā)展。

呂堅(jiān)研究組的這種打印技術(shù)采用復(fù)合彈性體陶瓷材料，完成了從3D打印到結(jié)構(gòu)可變形的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了陶瓷折紙結(jié)構(gòu)的打印和4D陶瓷打印。

此外，4D陶瓷熱處理只需1000攝氏度即可完成，而傳統(tǒng)陶瓷粉末燒結(jié)則需要1600攝氏度，因此4D打印工藝成本相對(duì)低廉。