党竞医，朱东泽，刘鑫成，孙立国，张煜珅，张昭，范宏斌

空军军医大学附属西京医院骨科，西安 710032

3D打印是指在计算机辅助控制下，采用喷射、挤压、熔融、光固化等方式制造出三维实体物品的过程。与传统的减材成型和组装加工模式不同，3D打印采用逐层堆积的增材制造方法，可精确实现复杂构件的“自由制造”，自20世纪80年代首次提出后便受到了广泛关注并得到了迅速发展，为制造业带来了革命性的变化[1]。然而，3D打印产品与传统机加工产品的几何结构都不会随时间发生形变，无法充分模拟人体组织的动态演变[2]。鉴于此，为了充分模拟人体组织的动态愈合和再生过程，研究人员提出4D打印的概念，有望为其静态局限性提供可能的解决方案，即将“智能材料”通过3D打印技术制备成初次结构产品，初次结构可按照预先设计的形状在特定条件刺激下发生折叠、弯曲、膨胀或收缩，并形成最终结构。

1 4D打印概况

近年来新兴起的智能材料逐渐应用于3D打印，给3D打印技术注入了新的活力。由于智能材料可感知内外部相关刺激并进行适度响应，可在时间轴上产生形变，突破了原有的静态模式，满足了人们对动态结构的需求，故而4D打印是在原有增材制造基础上的进一步发展，即4D打印是在3D打印的基础上增加“时间”这一维度。2013年麻省理工学院的Tibbits[3]在美国TED大会上向与会者首次展示了4D打印技术：他将一根由3D打印制造出的多串绳状PVC复合材料管置于水中，在“水刺激”的作用下复合管发生形变，由绳状缓缓地形成“MIT”字样。……