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这种切换频率之高 ， 足以打印出“体素式”结构——即让3D网格中每个代表结构的点（体素）都可以拥有不同的材料性能 ， 从而让需要精确控制局部材料性能的各种3D打印成为可能 ， 比如采用不同硬度材料制作按折痕折叠的纸张 ， 使用不同硬度硅胶做成的软体机器人 。

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新材料的应用又为3D打印加入了新的维度 ， 那就是时间性 。 也就是通过结合形状记忆聚合物 ， 这些材料会在环境温度和湿度改变的情况下作出反应 ， 让3D打印的物体具有一定的机械运动能力 ， 这一技术可以被称为4D打印 。
其中一类4D打印方法是引入变化的外部磁场来触发动作 。 其中一种3D打印栅格状结构中可以填充一种随磁场变硬的液体 ， 如果在遭遇撞击的情况下变硬 ， 可以应用于未来汽车座椅的防护当中 。
更具应用前景的4D打印可以应用在人体器官当中 ， 包括像可压缩伸展的血管支架 ， 可以精确控制其到达血管的指定位置后再进行打开拓展结构 。 目前已经实现了像宽度仅为50微米的4D打印支架 ， 实现皮肤、肝脏器官组织的打印 ， 但最雄心勃勃的发展方向就是打印出完整功能的身体器官 ， 但当前技术还远未能达到应用于人体器官移植的水平 。
新工艺的发明促进了新材料的应用 ， 而新材料的应用又将创新出各种各样的产品特性 。 当3D打印技术越来越从微观层面来控制物体的组成 ， 即打印出由不同材质、不同特性组成的物体 ， 那么这将必然对众多材料、制造产业带来全新的可能 。
3D打印的产业新机：新生产方式与新供应链方式
当3D打印的技术已经到达微米级、多材质、活性材料融合的创新节点 ， 3D打印在产业端的大规模应用似乎也已经是近在咫尺的事情了 。 那么 ， 3D打印技术对各大产业和日常生活将产生哪些颠覆性影响呢？

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（以色列科学家通过细胞3D打印的“可跳动的心脏”）
首先 ， 最主要就是3D技术的工艺、结构和材料创新将带来全新的产品 。
1、全新工艺带来新型的产品创新 。 在医疗行业 ， 医生需要对患者进行特别个性化的诊断 ， 如需要应用到人体的医疗设备也需要极为定制化的制造工艺 ， 如适合股骨头坏死的关节 ， 可以承受咳嗽、打喷嚏压力的3D打印气管 ， 以及可运动的心脏 。 对于一些复杂的肿瘤切除手术 ， 医生可以通过3D建模 ， 通过3D打印出逼真的器官模型 ， 供医生进行预先练习 。

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在服装鞋类的生产中 ， 也可以通过最新光固化成型技术 ， 进行像橡胶的鞋底夹层 ， 美式足球运动员生产头盔衬里等产品的规模化生产 。
2、3D打印的结构创新也会带来全新的突破 。 比如使用计算机和机器人来精确控制自动化浇筑 ， 来用3D混凝土打印出更稳定也更长的桥梁；一家叫RelativitySpace的初创公司正在用3D打印的方式制造火箭 ， 其优势在于可以生产传统制造方法无法实现的几何构型的制冷通道；而像波音、劳斯莱斯、普拉特·惠特尼等航空公司开始使用3D打印来制造喷气式发动机的金属部件 ， 这种方法比铣削更便宜并使得复杂构件更为轻巧 。
3、新材料的使用也会带来全新的生产方式 。 比如3D打印技术可以利用一种称为微晶格的新金属材料 ， 内部是空的 ， 完全透明 ， 但是弹性极好 ， 适合于飞机舱壁、舱门等高安全性低质量的需求 。 由于结构复杂 ， 传统工业制造流程难以应用 ， 使用3D打印技术却可轻松完成这类材料的制造 。
再则 ， 3D打印技术还将极大改变供应链系统 。
比如英国的一家医疗团队在坦桑尼亚的野外进行疟疾寄生虫的诊断 ， 而光学显微镜的一些设备部件和耗材经常损坏或短缺 。 研究人员设计了一套显微镜的3D模型 ， 通过3D打印机可以在野外打印除相机、电机和镜头之外的其他部件 。

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