“3D打印是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù)，實現(xiàn)了制造從等材、減材到增材的重大轉(zhuǎn)變，改變了傳統(tǒng)制造的理念和模式?！崩羁偫碓趪鴦?wù)院專題講座上發(fā)言的余音猶繚繞耳畔，由此激發(fā)的熱情創(chuàng)業(yè)者們，已奔著“瞄準世界產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展前沿，促進中國制造上水平”的目標義無反顧向前。而在這過程中，走過了三十多年發(fā)展歷程的3D打印從后宮走向了前殿，搭乘中國制造2025的東風，將有望步入發(fā)展的快車道。
看似一片美好的前景背后，3D打印卻多少還是給人有那么一點孤帆自賞的調(diào)調(diào)。一臺打印設(shè)備如何能在物聯(lián)網(wǎng)體系中有效地發(fā)揮互通互聯(lián)的媒介平臺作用；而本身又在設(shè)備升級方面存在的一定的局限性，如打印速度、打印效果穩(wěn)定性等，這也致使3D打印沒有在很大程度上獲得較好的VC青睞。
無獨有偶，承繼3D打印而來的4D打印，雖然剛邁上蹣跚學步之路，卻已面臨著一系列客觀的發(fā)展瓶頸問題，如設(shè)備、材料、技術(shù)等。而如何克服掣肘，讓4D打印在突破發(fā)展中實現(xiàn)蛻變，不僅是尖端前沿科技者的思考，更是新興科技創(chuàng)業(yè)者踐行的機遇所在。
設(shè)備：4D打印技術(shù)普及的突圍點
在3D打印的世界里，當我們需要打印大型工程項目時，必須使用大型機器才能制造出所需要的大型材料。比如建筑、管道等物品的打印，都對打印機提出了較高的要求，包括體積、精確度、可靠性等。這也讓3D打印技術(shù)的推廣與普及遇到了現(xiàn)實的屏障。
面對3D打印的前車之鑒，4D打印走出了另外一條道路，那就是依賴“智慧”材料讓打印物在打印完成之后具有自變形的能力，這在很大程度上緩解了打印機對技術(shù)發(fā)展的掣肘問題。但是，“智慧”打印也就意味著對打印設(shè)備提出了更高的技術(shù)要求，而由此導致設(shè)備價格高昂的問題將再所難免，這也將在一定程度上，致使4D打印要經(jīng)歷一段漫長的“有錢人玩物”的命運才能走向技術(shù)普及與發(fā)展。
對于小型4D打印機，也就是家用級的打印機來說，除了設(shè)備價格之外，打印精度、操作專業(yè)性等方面的問題，也還處于待完善發(fā)展的階段。這些在一定時期內(nèi)仍制約著4D打印快速發(fā)展的要素，卻也為有志于在4D打印領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)的人士留出了一片未開墾的處女地。而如何通過有效的設(shè)備打造，集中力量針對專業(yè)市場精準切入，決定了創(chuàng)業(yè)者的成功概率。
材料：讓“智慧”材料為成功開路
除了設(shè)備本身的制約之外，4D打印所面臨的比3D打印更為嚴峻的問題，便是對特殊性打印材料的需求，因為相比較于3D打印而言，4D打印對所需材料的要求更高。
首先，4D打印所需要的并非一般的普通材料，而是帶有記憶功能的智能材料，是一種能感知外部刺激，并能夠通過判斷而進行自我變形、組裝的新型功能材料。
其次，該材料不僅具備3D打印材料的那種可打印性，還要具有傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應(yīng)功能、自我變形能力、自我組裝能力、自我診斷能力、自我修復(fù)能力和超強適應(yīng)能力，以及快速響應(yīng)的變形、組裝能力。
目前，4D打印物還只能感應(yīng)到水的刺激。換而言之，目前的觸發(fā)介質(zhì)還只是局限于水。而伴隨著科技的進步和技術(shù)的發(fā)展，我們勢必能在未來的某一天，借助于光、聲、熱、水、氣、溫等任意觸發(fā)介質(zhì)，實現(xiàn)對材料自我變形的觸發(fā)的時候。這也就是說，4D打印在走向成功的漫漫長路上，面臨著無限挑戰(zhàn)的同時也面臨著無限的可能與機會。就如對每一項特殊材料的試用和測驗，都存在著失敗的風險和成功的概率一樣，對4D打印材料選擇和應(yīng)用的關(guān)注與投入，將成為創(chuàng)業(yè)者們重要的方向和道路選擇。
設(shè)計：軟件研發(fā)伴你一路同行
4D打印之所以能夠通過介質(zhì)觸發(fā)，從而在特定的時間下進行自我變形、自我組裝，除了材料本身與打印技術(shù)之外，另外一個關(guān)鍵要素就是軟件的設(shè)計；也就是通過程序軟件，將變形要素直接設(shè)計在打印材料中。簡單卻并不十分精準的理解，那就是3D是設(shè)計產(chǎn)品，4D是將打印機設(shè)計在模型中。所以，設(shè)計軟件對于4D打印至關(guān)重要，也是目前需要重點突破的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而如何實現(xiàn)去專業(yè)化，讓用戶能進行“傻瓜”式地操作應(yīng)用，則是4D打印技術(shù)的應(yīng)用與普及所要解決的一個重要問題。
總理的講話擲地有聲，鼓舞了一批資本和人才的聚集，繼而助推了3D打印浪潮。模板初現(xiàn)，3D打印發(fā)展的這本教科書，將引領(lǐng)4D打印及相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)者們闊步向前；而在這個過程中，今天制約著4D打印發(fā)展的這些問題必將一一得到解決，并由此帶動新一輪4D打印設(shè)備制造機會和應(yīng)用軟件的開發(fā)機會，以及新型材料的發(fā)展機會。
與3D打印的“三十而立”相比，4D打印還只能算是個小嬰孩。但漫漫長路，這項革命性制造技術(shù)的發(fā)展之路已徐徐拉開帷幕。而在這個過程中，越多的發(fā)展掣肘得到揭示，也就意味著越多的發(fā)展機遇為“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”而釋放。
