二、4D打印在军事上的应用前景广阔

 以上分析可以看出，相对于3D打印，4D打印最重要特点是，它能直接把设计以编程的方式内置到打印材料当中，并于打印后，在预定环境中或在特定激励下让物体变形为所要的形状或功能，这就简化了从设计理念到实物的制作过程，实现了让打印出的物体如机器般自我创造，而无需再连接任何复杂的机电设备，也不需再消耗额外的人力和工时，并且可先打印出极其简单形状或功能的物体，然后在预定条件下或通过特定的外部激励，使该物体自我转变成具有复杂结构或功能的另一种物体。正因为4D打印的自我制造和变化等特性，它应该比3D打印在军事上具有更大的应用前景，可能成为战斗力的又一个增长点。

 我们可以想象一下，用4D打印制作出的防护服，不但轻薄和耐用，还有很强的综合防护能力；可以遇雨防雨、遇热防热、遇毒防毒，甚至遇刀防刀、遇弹防弹，在战场上更有效地保障军人的生命安全。而且这种防护服也能像变色龙一样，其迷彩和斑块的明暗与大小，随着光线的强弱以及周边植被或地形、建筑物等的颜色发生变化——白天和晚上不同，室内和室外不同，森林和沙漠不同。总之，防护服的色彩能根据周边环境自动变化或调节，使穿着它的军人完全融入周边的背景中，极大地增强军人行动的隐蔽性，并有利于达成“隐蔽自己、消灭敌人”的目的。此外，防护服的透气性和保暖能力及尺寸和贴身程度，都能根据季节和气温进行调节，在充分保证穿着舒适度的同时，不降低行动的敏捷性。也许，这样的防护服还能在特定的场合或刺激下，在你眼前发生更多让人目瞪口呆的变化。比如，慢慢地展开变形为一顶帐篷，一个大的背包，一只小船；甚至是一具能飞跃山涧或滑向山下的外骨骼滑翔衣，从而满足不同作战任务或特定场合作战的需要。

 除了打印防护服外，4D打印在军事领域的其他方面也有很大的潜在应用价值。比如，打印多功能的综合性的隐身材料，它能使战机、军舰和装甲车辆等作战平台既能在更宽的频段实现雷达隐身，同时让其有红外和可见光隐身特性；打印自修复或自愈合材料，它能使武器装备出现裂缝或被射弹击中时，通过膨胀和伸展或渗出修复液，实时对缝隙或弹孔自动填充和固化；打印在特定刺激下的自我分解材料，它能使包含重要信息的纸质文件、移动存储载体以及重要场所和保险柜的钥匙、门卡等，在丢失或被盗取后自动碎毁或解体；打印战机的自适应机翼和尾翼，它们能根据高度、气压、温度、速度或转弯半径等的不同，自动调节或改变形状和大小，时刻保持战机最佳的气动特性和外形，确保它以最优的飞行状态遂行作战任务；打印作战平台和轮式车辆的自我变形轮胎，它能随路面、天气、环境或承重、受力等的不同，自动调整或改变贴地面积，增强平台和车辆的运动平稳性和机动性；打印武器装备的零部件以及伪装（假目标和诱饵等）、救护、障碍物、储物箱、抛物面天线等结构简单的大型器材和装备，它们最初都是简单的片状或平板形状，占据的面积和空间都很小，且不易损坏、便于远程运输、保管和机动，一旦到作战地域就能变身为所需要的形状，而且伪装器材和障碍物还能做到与地形地貌的有机融合，更好地适应战场环境，发挥出严丝合缝般的隐蔽伪装效果；打印卫星等军用航天器的天线或太阳能阵列面板，它们在地面发射时都是占用体积最小的可折叠型平板，但一到空间真空环境，就能自动展开成预定的形状，从而大大简化了火箭的设计和构型，降低了它的发射难度。

三、4D打印道路虽然曲折但前途光明

 自从2013年2月，4D打印的概念首次披露以来，人们对它的认识和理解不断深入，它本身也有了很多新的进展和应用。据媒体报道，美国

麻省理工学院已经用木头、橡胶、塑料和碳纤维等材料实现了简单结构物体的4D打印，还用4D打印制作出了世界上首件连衣裙，进一步表明了其应用潜力；澳大利亚推出了一种更好的叫做水凝胶的4D打印材料，将会极大促进4D打印的发展。虽然如此，不可否认的是，4D打印还很年轻，尚处在待开发状态，人们只是触及到了它的表皮，现阶段它无论是打印材料、制作过程还是软件设计，都存在许多难以克服困难。诸

如打印所用的智能复合材料类型太少、难以实施对结构复杂物体的设计预先编程、考虑形变要素的软件设计难度大、变形为所需要形状或功能的物体花费的时间较长、打印出的物体自我变形或制造后机械强度不够、促进物体变形的环境或刺激物（催化剂或能量）类型有限（目前主要是水和温度）、形状改变基本不可逆（难以变回最初的平板状）等一系列问题。

 然而，4D打印毕竟是在3D打印基础上对传统制作方式的又一次重要进化，有着巨大的潜在应用价值，已经得到了很多国家的重视并被作为一项置顶的技术大力进行研发。像美国有很多的机构都在研究4D 打印，2014年美国军方还出资数百万美元，推动用4D打印方式制造动态伪装器材和轻薄型防弹衣等；德国正在开发专门用于4D打印的打印机；澳大利亚、日本和欧洲一些国家在加紧研制4D打印的智能复合材料。鉴于此，我们有理由相信，4D打印的发展已渐开始，假以时日，各国的共同努力下，新材料将不断发明涌现，计算机辅助设计软件将日益强

大，3D打印将更加成熟，微电子学的应用将更加深入。到那时，4D打印的很多问题会迎刃解决，将取得更多的突破性进展，从这个意义上看，4D打印无论是民用还是军用，虽然可能道路曲折，但前途光明，非常值得我们期待。