2013年2月26日，在美国加州举行的TED（技术、娱乐、设计）大会上，麻省理工学院自组装实验室专家斯凯勒·蒂比茨向与会人员展示了“梦幻”般的4D智慧：将一根普通的由3D打印出来的复合材料管放入水中，随着时间推移，那根置于水中的细管竟像一条蛇冬眠后苏醒一样，慢慢移动、旋转，最终形成了正四面体。这个过程全部自主完成，没有施加任何外力，在场观摩者无不瞠目结舌。

　　美国是率先对4D打印技术进行研究的国家之一，目前已研发出可证明4D打印技术前景的原型系统。2007年，美国国防高级研究计划局（DARPA）启动“可编程物质”项目，旨在运用可收缩微型机器人研发可编程物质。4D打印正是指利用“可编程物质”和3D打印技术，制造出在预定刺激下（如置于水下，或受热、受压、通电、光照等）可自我变化物理属性（形状、颜色、密度、弹性、导电性、电磁特性等）的三维物体。如果说传统的3D打印技术包含长、宽、高三个维度的话，4D打印技术就是再加入一个“时间”变量维度，使打印出的物体可随时间移动而自我变换形态和性能。通过编程打印“全新的物质”，最终实现“物质程序化”。

　　4D打印技术的军事应用潜力无限。如果一个武器零部件断裂，而备件又远离基地，4D打印仅需要收集三维像素，然后通过编程即可造出所需零部件。又如以4D材料编织的士兵作战服可实现单兵的战场自我伪装，或防止弹片和有毒气体侵入；将4D材料融入战车或飞机涂层，可使之自适应潮湿环境和恶劣气候，更好地保护战车、飞机免受腐蚀。未来，随着4D打印技术的成熟和推广，4D打印将在军工制造、装备建设、科研试验、战场支援等方面实现快速制造、快速部署和快速保障。

　　（作者单位：国防大学）