李涤尘，刘佳煜，王延杰，王永泉，王树新（.西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，陕西西安 70049；.天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室，天津 30007）

4D打印-智能材料的增材制造技术*

李涤尘1，刘佳煜1，王延杰1，王永泉1，王树新2
（1.西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，陕西西安 710049；2.天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室，天津 300072）

4D打印是指智能材料的增材制造，智能材料结构在3D打印基础上在外界环境激励下随着时间实现自身的结构变化。4D打印是3D结构打印与智能材料性能的结合。阐述4D打印的基本技术特征，介绍了目前国际上利用增材制造技术制备智能材料的研究发展状况，展示了几种典型应用，给出了在此方面的研究初步进展，并分析了4D打印技术发展的趋势。

增材制造；智能材料；智能结构

0 引言

智能材料结构又称机敏结构（Smart/Intelli⁃gent Material and Structure），在外界环境刺激下，如电磁场、温度场、湿度、光、pH值等，智能材料结构可将传感、控制和驱动三种功能集于一身，能够完成相应的反应，智能材料结构具有模仿生物体的自增值性、自修复性、自诊断性、自学习型和环境适应性[1]。

智能材料分类方式繁多，根据功能及组成成分的不同，可大体分为：电活性聚合物，形状记忆材料，压电材料，电磁流变体，磁致伸缩材料等。智能材料结构在众多领域有着重要应用，如航空航天飞行器、智能机器人、生物医疗器械、能量回收、结构健康监测、减震降噪等领域[2]。……