近日，哈佛大學的研究人員利用自然界的資源來3D打印出了可在水中獨立移動的物體。據悉，研究人員通過使用吸濕墨水來吸收水分，將3D打印推向4D領域。這種墨水生成的物體可以模仿花朵、花瓣、葉子的形狀，并進行運動和產生應激反應。

這一研究是由哈佛大學威斯生物靈感工程研究所的HansjrgWyss教授Jennifer A. Lewis教授和研究助理A. Sydney Gladman共同完成的。在研究中，吸濕性墨水的選擇對最后的成功起著至關重要的作用。

此前，研究人員使用多種材料或通過磁場力的感應運動實現(xiàn)了簡單的形狀變化。而現(xiàn)在，哈佛小組的方法允許他們在油墨中排列纖維素纖維。他們最新的項目涉及3D打印可轉換的組織工程支架，其可以支持細胞生長。在這個階段，水是最好的介質，因為生物醫(yī)學和組織工程應用也使用水化。

隨后，研究人員將對油墨進行一系列實驗，包括可逆的形狀變化，光和pH水平反應。同時，研究人員還研究了具有生物相容性和導電性的材料，并通過引入熱可逆單體證明了該系統(tǒng)的溫度可逆性。

除此之外，Lewis教授的實驗室設立了3D打印機，使用G代碼編程在大約10分鐘內打印架構。 “通過改變3D打印路徑，我們能夠創(chuàng)建各種形狀變化的架構，”Gladman說。3D打印油墨是嵌入有剛性纖維素原纖維的水凝膠，通過將細小的纖維素放在3D打印床上，就產生了足夠的空間擴張來將其浸入水中，這使科學家可以控制形狀的變化。

目前，4D打印發(fā)展的最新前沿是在實驗室環(huán)境中打印組織和器官。“在4D打印成為主流之前，研究人員必須提高精確控制反應的能力、制定標準、性能認證和監(jiān)管政策?！?普華永道技術與創(chuàng)新中心主任Vinod Baya說到。

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