據新華社華盛頓8月17日發表在新一期美國《科學進展》雜志上的研究顯示，中國香港城市大學呂堅教授研究組首次實現了陶瓷4D打印。這種新技術有望應用于太空探索、航空發動機制造和電子產品等領域。

準確地說，4D打印是一種能夠自動變形的材料，直接將設計內置到物料當中，不需要連接任何復雜的機電設備，就能按照產品設計自動折疊成相應的形狀。4D打印可以生產智能產品，它可以自動適應外部變化，進行自我修復。比如，管道可以設計成能夠根據水流量進行膨脹或收縮的，或者在破裂時自我修復。

4D打印最關鍵是“智能材料”。 呂堅教授研究組開發了復合彈性體（二甲基硅氧烷）基納米復合材料（NCs）,從而克服了陶瓷前體難以變形的難題。這種陶瓷前驅體可以拉伸超過初始長度的三倍，從而使其可以被印刷和變形成復雜形狀的彈性體結構，并可最終轉化成一般意義上堅固的陶瓷。

彎曲的蜂窩陶瓷

手機背板

研究團隊將粒徑為20-50納米之間的氧化鋯晶體摻入聚二甲基硅氧烷（PDMS）基質中，以此提高結構未定型和消除收縮效應。他們開發了氧化鋯組分分別為40%和20%兩種不同類型的墨水，采用直接寫入（DIW, Direct ink writing）打印的方法，并通過氬氣或真空加熱之后，再空氣中加熱兩步成型獲得陶瓷。

除了實現陶瓷4D打印外，此項研究的方法的燒結溫度只需要達到1000 ℃，遠低于其他陶瓷3D打印所需的1600 ℃高溫。關于其論文的其他具體介紹，可以查看以下原文鏈接：http://advances.sciencemag.org/content/4/8/eaat0641 。

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