世界各地大學(xué)的研究人員一直在研究可以根據(jù)需求重新配置自己的軟體機(jī)器人和醫(yī)療植入物。由于萊斯大學(xué)布朗工程學(xué)院的研究人員的努力，這種變形材料離現(xiàn)實(shí)更近了。科學(xué)家們開發(fā)出了一種打印物體的方法，當(dāng)暴露在溫度變化、電流或者壓力下，這些物體可以被操縱成其他形式。

研究人員認(rèn)為這就是反應(yīng)式4D打印。自2018年以來，科學(xué)家們已經(jīng)能夠在模具中制造出可以改變形狀的結(jié)構(gòu)，但3D打印中使用的相同化學(xué)成分將結(jié)構(gòu)限制在同一平面上的形狀。這意味著形狀變化的材料無法設(shè)計(jì)成凸起或其他復(fù)雜的曲線作為其交替形狀。

克服這一限制，研究人員將打印過程與塑形過程脫鉤。研究人員表示，他們?cè)O(shè)計(jì)的材料一旦制造出來，就可以自主改變形狀。該團(tuán)隊(duì)的想法是依次使用多種反應(yīng)來打印材料，然后決定它如何改變形狀。新的方法不是試圖一步完成所有的形狀變化，而是在控制初始和最終形狀方面提供更多的靈活性。

最大的挑戰(zhàn)是創(chuàng)造一種液晶聚合物墨水，它結(jié)合了一套分子之間相互排斥的化學(xué)鏈接。例如，一旦這兩種程序化的形式復(fù)位，材料在加熱或冷卻時(shí)就可以前后變形。一個(gè)挑戰(zhàn)是找到一種聚合物混合物，可以在催化劑浴中打印，并仍然保持其原始編程形狀。

新工藝尚存的一個(gè)限制是打印無支撐結(jié)構(gòu)的能力，如柱子。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)需要一種解決方案，它的膠化程度足以在打印過程中支撐自己。研究人員正在努力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，一旦實(shí)現(xiàn)，將使研究人員能夠打印出更為復(fù)雜的形狀組合。

標(biāo)簽：萊斯軟體機(jī)器人液晶聚合物