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4D打印的概念最早是由麻省理工学院自组装实验室创始人兼研究主任Skylar Tibbits于2013年首次提出。他将4D打印定义为在3D打印基础上增加物体变化能力的过程，随着时间的推移形状发生改变。这是通过使用能够响应环境刺激（例如热、光或湿气）而自组装或改变形状的材料来实现的。

第一个4D打印物体是由加州大学伯克利分校的一组研究人员于2014年创建的。该物体是一个小而扁平的正方形，上面印有一种特殊类型的水凝胶。当水凝胶接触到水时，它会膨胀，正方形变成立方体。

3D打印技术已经改变了我们制造物品的方式。它允许我们快速、便捷地创建复杂的三维形状。但是，随着科学家们不断探索新的材料和技术，4D打印技术正在崭露头角。4D打印与3D打印非常相似，它使用与3D打印相同的技术，通过计算机编程来逐层沉积材料，以创建三维物体。然而，在4D打印中，所得到的3D形状能够在环境刺激下变形为不同的形态，第四维度是打印后随时间变化的形状变化。这种技术属于可编程物质的一种，即在制造过程之后，打印产品会根据环境中的参数（湿度、温度、电压等）做出相应的形态变化。

4D打印技术已经有了许多应用。医疗保健行业是4D打印市场的主要驱动力之一。正在探索4D打印在医疗保健行业中的应用，以创建自我修复的植入物和药物输送系统。在制造业中使用它来创建可展开的结构和自我修复的飞机部件。也可以用它来实现类似机器人的行为，而不依赖于复杂的电子机械设备。它还可以用于制造能够适应热量或湿度以提高舒适度或增加功能的家用电器和产品。4D打印技术的潜力预计将在不久的将来会影响越来越多的行业，如电子、建筑、工业等。

4D打印市场正在快速增长。根据Mordor Intelligence的一份报告，到2030年，该市场预计将达到1971.1亿美元，复合年增长率为40.91%。市场的增长受到许多因素的推动，包括：

4D打印技术，这个听起来像科幻小说中的概念，正在成为现实。虽然它仍处于研究和开发的早期阶段，但它已经在实验室、原型制造设施、建筑展览和艺术装置中展示了它的潜力。期待科学家们的不断探索新材料和技术，让4D打印技术能释放出未来的巨大潜力。

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