4D打印是一种变革性增材制造技术，其核心原理是通过材料或结构的主动设计，使得制造的构件能够响应外在或内在激励并在时空维度上实现形状、性能或功能的可控变化。4D打印概念从2013年提出至今，在理论框架体系、科学内涵、关键技术和实现方法、工程应用等方面究竟进展到什么程度？5月22日晚，在2024年中国机械工程学会会员服务月首期线上学术报告会上，西安凯发最新登录网站凯发最新登录网站副院长贺健康教授以“4D打印：现状、进展与挑战”为题给我们带来了一场精彩的报告分享。中国机械工程学会特种加工分会副主任委员、增材制造技术分会总干事、西安凯发最新登录网站李涤尘教授主持了本场报告会。报告嘉宾独到的见解和前瞻的视角为广大科技工作者展示了4D打印技术的发展全景。

报告环节，贺健康教授从3个方面做了主题分享。

在4D打印背景现状部分，贺健康教授介绍了国内外高校及研究机构所开展的仿生4D打印、全柔性自主机器人4D打印、4D打印复合材料结构、4D打印弹性体衍生陶瓷折纸结构、磁控4D打印技术、复杂结构（体素结构）的多材料4D打印技术、驱动/传感/反馈的电热响应材料4D打印技术、电活性材料的4D打印技术、无源驱动快速响应的4D打印电活性材料、电热驱动连续纤维增强折纸结构的4D打印技术的研究情况，指出4D打印核心理念变革是从固定结构向动态可变结构设计制造方向发展，目前国内已经有多所高校与工程应用研究机构的专家学者在研讨4D打印的科学问题、关键技术与潜在工程应用，形成了前沿技术探索与工程应用交叉融合的协作氛围。

在报告人所在团队研究进展方面，贺健康教授指出西安凯发最新登录网站目前初步形成了面向智变构件需求、面向柔性驱动与能源需求两个4D打印技术研究方向，取得了可变复合结构设计与4D打印、智能复合结构设计与4D打印、基于弹跳突变的双稳态结构设计与4D打印、纤维偏置可控变形复合功能结构4D打印新方法、连续纤维拉胀柔性应变传感器设计与制备方法、零膨胀结构多材料设计与4D打印、宽频轻质吸波复合材料4D打印与性能调控，以及电致柔性驱动结构多材料4D打印技术、仿生离子凝胶电池设计方法等研究成果。

在4D打印机遇与挑战部分，贺健康教授认为4D打印从研究走向工程应用面临多重挑战，急需研发高性能驱动/传感智能材料体系，急需建立形性可变结构的设计理论与方法，急需多材料多功能融合4D打印新技术，推动从概念原理演示向典型应用方向发展。

问答环节，贺健康教授和李涤尘教授对观众提出的“智能材料如何定义”“大幅面打印效率如何”“异质材料应用方向在哪里”“如何使4D打印形变和功能变化可控”“4D打印技术对软体机器人发展的指导意义”“4D打印在医疗领域应用”“4D打印能达到的尺寸精度”“软体材料是否有再生、体感功能”等问题做了详细而客观的解答。

为传播特种加工领域最新技术，特种加工分会和增材制造技术分会已经连续3年在全国科技工作者日期间组织专家进行线上分享。本次活动是中国机械工程学会2024年会员服务月的第一场线上活动。在一个半小时的报告和交流中，共有近4000人次观看了本场直播，取得了良好的效果。未来，学会将持续组织会员服务月的线上分享，希望广大会员和机械科技工作者积极参与，为我国机械工程高水平科技自立自强注入力量。

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