【大公报讯】据新华社报道，17日发表在新一期美国《科学进展》杂志上的研究显示，中国香港城市大学吕坚教授研究组首次实现陶瓷4D打印。这种新技术有望应用於太空探索、电子产品和航空发动机製造等领域。

　　4D打印，就是在3D打印基础上增加了时间维度。4D打印直接将设计内置到物料当中，让材料在设定的时间自动变形为所需要的形状，且可随时间变化。

　　与3D打印相比，4D打印对材料有更高要求。此前大多採用水凝胶等聚合物作为4D打印“墨水”，但水凝胶聚合物应用範围有限。陶瓷前驱体材料应用广泛，但较难发生自变形，限制了其在4D打印中的发展。

　　吕坚研究组的这种打印技术採用複合弹性体陶瓷材料，完成了从3D打印到结构可变形的过程，实现了陶瓷摺纸结构的打印和4D陶瓷打印。

　　他们採用成本较为低廉的“墨水直写技术”，用二氧化锆纳米颗粒掺杂的聚二甲基硅氧烷複合材料，构建出3D弹性体结构。这种结构柔软且具有弹性，可拉伸至超过本身三倍的长度，并可使用金属丝让其摺叠变形，形成蝴蝶、悉尼歌剧院、玫瑰、裙子等摺纸结构。

　　4D陶瓷热处理只需1000摄氏度即可完成，而传统陶瓷粉末烧结则需要600摄氏度，因此4D打印工艺成本相对低廉。