王瑞晨，刘秀军，2，张 静，王帅达

(1. 天津工业大学 化学工程与技术学院，天津 300387；2. 天津工业大学 中空纤维膜材料与膜过程国家重点实验室，天津 300387)

0 引 言

与传统的制造方法相比，3D打印技术的发展为复杂对象的设计提供了新的方法[1]。3D打印技术制造的结构是静态的，4D打印是3D打印的发展，具有时间响应的第四维，在外界刺激下，4D打印的静态结构具有随时间变化的动态特性。

近来，Ge[2]基于3D打印的形状记忆纤维可以产生时间依赖性的构型变化。第四维指的是打印材料的性质，而不是技术，4D打印的一个基本原理是将材料形状变化的结构设计与3D打印工艺直接结合，简化设计策略和制造工艺，实现理想的4D性能。3D打印工艺可分为三类：基于挤压、基于粉末和基于光聚合。基于挤压的技术有熔融沉积建模(FDM)、直接墨水书写(DIW)和喷墨打印；基于粉末的技术有选择性激光烧结(SLS)、选择性激光融化(SLM)；基于光聚合的方法有立体光刻(SLA)和数字光处理(DLP)。

常见的4D打印刺激响应形状记忆材料(SMMs)有形状记忆合金(SMAs)，形状记忆聚合物(SMPs)和形状记忆水凝胶(SMHs)等。4D打印的结构也被称为可编程材料，可编程材料会随着时间的推移而变化，以响应外部刺激，如热、光、磁、电、pH等。4D打印技术是一种优化的快速成型技术，已在各种工程应用中获得关注，如自修复材料、仿生、折纸结构等。

1 基于4D打印的形状记忆材料(SMMs)

4D打印形状记忆材料(SMMs)的设计与合成加速了4D打印的发展，这里着重对形状记忆合金(SMAs)，形状记忆聚合物(SMPs)和形状记忆水凝胶(SMHs)几种形状记忆材料的研究进展进行了总结。……