2019年4月16日，美國《設計新聞》網站報道稱：美國羅格斯大學的研究人員開發的4D打印材料可以在許多應用中根據溫度改變形狀和硬度。該研究團隊由機械和航空航天工程系助理教授、作者豪恩·李（Howon Lee）領導，利用4D打印技術創造了這種柔韌、輕質的材料。
研究人員表示，這種材料可用於飛機或無人機機翼、軟機器人和植入式生物醫學設備的設計。傳統超材料一旦製造出來機械性能和幾何形狀就固定了，4D打印的超材料增加了可調性、可重構性和可部署性。4D打印以增材製造（3D打印）技術為基礎，3D打印將數字模型轉化為物理實體，但4D打印更進一步，使用特殊材料和設計來打印隨環境條件變化而改變形狀的物體。
羅格斯大學團隊開發的4D打印材料隨溫度變形的效果（美國羅格斯大學圖片）
羅格斯大學團隊在他們的研究中結合了3D打印、形狀記憶聚合物和現有的機械超材料，八位元桁架和開爾文泡沫。4D打印的現狀側重於幾何變換；而羅格斯團隊的4D打印的機械超材料更側重於機械性能可調。
研究人員表示，羅格斯團隊可以利用溫度調整他們的材料，使它們在受到撞擊時保持剛性，或者變得像海綿一樣柔軟來吸收震動。在室溫和90℃之間的溫度條件下，剛度可以調節100倍以上，可以顯著減震。
此外，這些材料可根據需求重新成形，例如暫時變形為任何形狀，然後在加熱時根據需要恢復到原來的形狀。可調材料增加了材料的適應性，適用於對機械性能或幾何形狀有不同要求的工作環境或情況，無需重新設計和製造。它還增加了可部署性等功能，可節省運輸成本或穿越狹窄空間。這些材料的適應性使它們非常適合一系列應用，例如飛機或無人機機翼，可改變形狀以提高性能；在太空中可伸展的結構，如太陽能電池板；可根據環境和任務變換形狀或剛度的軟機器人。
下一步的研究包括為超材料找到這樣的應用，以及尋找除溫度以外的激勵來激發形狀變化，並開發具有新特性的材料。
本條動向的提供者胡燕萍女士已為《空天防務觀察》提供15篇專欄文章，如下表：
<table><tbody>序號
篇名
發表日期
1
2014年度國外出臺的五大材料發展戰略規劃
2015年1月26日
2
2014年度十大國防材料技術突破
2月6日
3
2014年度國外國防材料發展綜述
3月23日
4
美國首個《材料基因組戰略規劃》公佈63個重點研究方向
3月25日
5
歐盟“石墨烯旗艦計劃”科技路線圖確定13個重點研發領域
3月27日
6
2015年度國外航空材料技術重大進展
2016年3月16日
7
日美競相突破第三代碳纖維技術
3月21日
8
超材料技術在航空武器裝備的應用前景分析
3月25日
9
碳纖維樹脂基複合材料為航空發動機減重
6月20日
10
美國成功驗證寬頻可調的雷達吸波超材料樣件
12月16日
11
2016年度國外航空材料技術重大進展
2017年3月3日
12
美自銷燬軍用無人機進入原型機研製階段
9月8日
13
美國正全力攻關第二代陶瓷基複合材料
10月27日
14
美國軍用液態金屬技術研究進展分析
2018年6月11日
15
人工智能技術有望使新材料研發提速百倍
7月31日
有興趣的讀者，可點擊相關文章的“篇名”閱讀原文。
（中國航空工業發展研究中心 胡燕萍）
您可以下載航空工業發展中心航空行業信息港“ADR之聲”APP，第一時間掌握航空行業最新動態、資訊、報告、分析和解讀！
1、點擊本文頂部藍色“空天防務觀察”字樣，點擊“關注”；
2、在微信的“通訊錄”-“公眾號”中，點擊右上角的“＋”號，輸入“AerospaceWatch”查到到本公眾號之後點擊，再點擊“關注”；
3、長按下面的圖片，選擇“識別圖中二維碼”，關注本號：
您還可以關注我中心“民機戰略觀察”公眾號，掌握和深入瞭解民用航空領域動向和進展！
您也可以關注我中心“航空簡報”公眾號，第一時間掌握航空領域各最新動向！
您也可以關注我中心“航空科普”公眾號，探索航空事業的前世今生！
本篇供稿：系統工程研究所
運 營：李沅栩
閱讀更多 空天防務觀察 的文章
