目前3D打印技術(shù)已經(jīng)非常普及，而4D打印就是在三個(gè)維度的立體空間中進(jìn)行的3D打印再增加一個(gè)時(shí)間維度，使打印的物體能夠隨時(shí)間的延續按照預先設計的要求發(fā)生外型和結構的變化，最終形成所需要的物體。4D打印技術(shù)屬于世界最前沿，目前世界上只有為數不多的科研團隊在進(jìn)行前瞻性研究，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)工程設計與計算實(shí)驗室發(fā)布消息稱(chēng)，依據他們提出的4D打印設計原理，可以精確的控制預先用3D打印技術(shù)在平面打印完成的物體的變形過(guò)程，最終獲得預先設計的具有一定強度和剛度的三維結構，這在世界上還屬首次。

  該科研團隊開(kāi)發(fā)出一種計算機模擬軟件，其核心是設計出一種特殊的樞紐單元，它由一個(gè)固定（剛性）的部件和一個(gè)可移動(dòng)（彈性）的部件構成，具有多種穩定狀態(tài)。由這種樞紐單元可組合成復雜的三維結構，并因為各個(gè)單元具有有限幾種穩定狀態(tài)，可根據預先設計的目標結構對其變形的過(guò)程進(jìn)行精確的設計�？蒲腥藛T已應用標準的3D打印設備在平面上一次打印出一個(gè)作為驗證原理用的樣品，其樞紐單元具有兩種穩定的狀態(tài)，其主體結構（固定部件）用塑性高聚物為材料，可移動(dòng)部分用彈性高聚物為材料，對所獲得的這種具有平面結構的樣品用手工調整其樞紐單元的狀態(tài)后可形成各種不同的立體結構�？蒲腥藛T稱(chēng)，正在對結構變形的過(guò)程設計適當的動(dòng)力裝置，如氣壓裝置或者應用在不同濕度環(huán)境中具有膨脹性能的材料，完成結構的自動(dòng)變形過(guò)程。

  4D打印具有非常廣闊的應用前景，比如用3D技術(shù)在平面上制作部件，到特定使用現場(chǎng)再使其展開(kāi)成最終所需的結構和形狀，技術(shù)簡(jiǎn)單、效率高，體積小便于運輸。航空航天領(lǐng)域可能是4D打印最先得到應用的領(lǐng)域（這種原理在航天技術(shù)上已經(jīng)有所應用，如航天領(lǐng)域的許多工具，在向空間發(fā)射運送階段是處于緊湊狀態(tài)，到達航天器后再展開(kāi)投入使用），再如醫療領(lǐng)域的植入人體器官的各種支架等。