想象一下，智能材料可以从木材变硬到像海绵一样柔软 - 也可以改变形状。
罗格斯大学 - 新不伦瑞克工程师创造了柔性，轻质材料，采用4D打印，可以更好地减震，变形飞机或无人机机翼，软机器人和微型植入式生物医学设备。他们的研究发表在Materials Horizons杂志上。
3D打印(也称为增材制造)通过逐层构建数字蓝图将物理对象转变为物理对象。基于这项技术的4D打印有一个很大的不同：它使用特殊材料和复杂的设计来打印物体，这些物体在环境条件下会改变形状，例如温度作为触发器，高级作者Howon Lee说，他是该部门的助理教授。机械和航空航天工程。时间是允许它们变形为新形状的第四维度。
“我们相信材料科学，力学和3D打印的这种前所未有的相互作用将为广泛的激动人心的应用创造新的途径，这些应用将改善技术，健康，安全和生活质量，”Lee说。
工程师们创造了一种新的“超材料” - 材料经过精心设计，具有在自然界中找不到的不寻常和违反直觉的特性。“超材料”一词源自希腊语“meta”，意思是“更高”或“超越”。
以前，超材料的形状和性质一旦制造就不可逆转。但是罗格斯大学的工程师可以用热量调整他们的塑料材料，因此它们在被击打时会保持刚性，或者像海绵一样变软以吸收震动。
在室温(73度)和194华氏度之间的温度下，刚度可以调节超过100倍，从而可以很好地控制减震。材料可以重新成形以用于各种目的。它们可以暂时转变为任何变形的形状，然后在加热时根据需要恢复其原始形状。
这显示了4D打印的智能材料如何从僵硬变为柔软并且还可以改变形状。
这些材料可以用于改变形状以提高性能的飞机或无人机机翼，以及用于空间发射的坍塌的轻质结构，以及用于更大结构的空间改造的轻质结构，例如太阳能电池板。
由章鱼启发的柔软，柔韧和橡胶材料制成的软机器人可以根据环境和手头的任务调整灵活性或刚度。Lee说，插入或植入人体进行诊断或治疗的微小装置可以暂时变得柔软和灵活，以便微创和减少疼痛插入体内。