澳大利亞臥龍崗大學的科研人員們開發出一款兼容3D打印機的水凝膠這款水凝膠材質堅勁而且能根據水溫不斷改變形狀這些科學家們通過3D打印一個自動水閥展示了這項技術另外這款材料還能用來制作柔軟的機器人定制設計傳感器以及自主組裝宏觀結構

所謂4D打印的目的是增材制造擴展至時間上的維度該理念是通過使用對熱量水或者壓力敏感的特殊材質來制作3D打印物品這些物品即使從打印機中出來很久了還能依據環境情況用非常具體有目的的方式自動改變形狀在某些情況下有些物品甚至能恢復到它們原來的形狀

4D打印的例子包括烘烤時能簡單自組裝的物品能根據水熱量或者壓力彎曲成型的聚合物以及受自組裝納米結構啟發的智能繩索不過無可否認的是4D打印目前的階段距離實用階段還非常遠但這項技術非常年輕而且很可能會取得重大進步就像3D打印一樣

據het Panhuis以及團隊里的Marc教授稱目前4D打印應用能讓物品在形狀上有劇烈的改變但通常都需要較長的反應時間而隨著這些材料彎曲它們會失去機械強度此外只要達到某一點形狀改變才可逆因此科學家們開發出一款特殊的水凝膠這款水凝膠能依據水溫的改變生成快速可逆以及機械性可靠的改變

研究人員創造出一款使用堅硬離子共價糾纏（ICE）凝膠的材質作為活性物質濃度達20%ICE凝膠包含兩種依靠交聯離子與共價化學鍵的聚合物網絡這個獨特的結構讓材質更堅硬而且可預防結構內的微觀裂縫避免災難性的機械故障

超過35C95F的臨界溫度凝膠就會迅速失去大部分的含水量大約為50%Panhuis以及同事們把這一現象作為3D打印的一個閥門當遇到熱水時它就會關閉把99%的水分鎖住當水溫下降時它就會打開跟標準3D打印材質不一樣的是這款凝膠變體時無需人為干涉而且無需費力就能反復開關

雖然這項技術仍處于初始階段但像這樣的可變形材料（不管是遇水遇熱或者壓力而變形）在建筑中可能會引領巨大進步在一些極端環境例如外太空里很輕易就能組裝材料而無需依靠人類或者是昂貴的精制機器人此外如果未來的3D打印進化到分子層面那么醫學應用方面可能會得到真正的革新