智能材料4D打印技术赋能雕塑艺术创作

文/ 杨苏妮、苗祥瑞 by Yang Suni,Miao Xiangrui（西南大学、西安交通大学）

一、4D打印技术的发展历程

1.3D打印技术的出现

3D打印也被称为增材制造技术，发端于20世纪80年代后期，被誉为“第三次工业革命”的核心技术。3D打印技术具有快速成型任意复杂、个性化产品的能力，目前在工业界得到了广泛应用。在艺术领域，3D打印技术使雕塑艺术创作的可提前预知性成为可能，同时使雕塑艺术创作尤其是写实雕塑创作变得更加简单、快捷、准确，可以说3D打印技术从材料、工艺、认知等多维度赋予了雕塑艺术新的表现语言。3D打印技术在雕塑艺术创作中的应用已有较多文献论述，近年来兴起的智能材料4D打印技术在雕塑艺术创作领域及其对雕塑艺术的冲击、影响和目前潜在的问题还有待学者探究。

2.4D打印技术应运而生

2013年2月26日，在美国加利福尼亚州举行的TED2013会议上，来自麻省理工学院的S.Tibbits等研究者将3D打印的水凝胶线状材料置于水中，随着时间的推移，材料在形状上发生改变，就此，4D打印概念应运而生①，引起了学术界和工业界的广泛关注。

4D打印是在3D打印技术的基础上增加了时间维度，是3D打印和智能材料结合产生的一种新的制造技术。4D打印的产品或结构的形状、功能、性能、质地、色彩等在外部环境刺激（如光、电、热、PH、磁场等）下会随着时间的推移而改变，相比于3D打印结构具有自组装、自适应、自变形、自感知等特性②。4D打印与3D打印技术大致相同，只是在材料、工艺上有所区别。迄今，4D打印技术利用的材料主要有形状记忆高分子、形状记忆合金、液晶弹性体和水凝胶等智能材料③。……