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Kotikian等人通過aza-Michael加成反應(yīng)對液晶彈性體（LCE）進(jìn)行流變改性，得到可打印的LCE油墨，進(jìn)而通過控制打印的結(jié)構(gòu)，獲得隨溫度變化產(chǎn)生平面/空間可逆變化的4D打印執(zhí)行器。
DIW的打印過程中，噴頭附近的局部剪切力會(huì)使材料內(nèi)部的一些各向異性組分形成有規(guī)則的排列，此過程也稱為剪切誘導(dǎo)的定向排列過程（Shear-inducedalignment, SA）。SA過程導(dǎo)致打印出的材料具有某些各向異性的性質(zhì)，從而使材料獲得刺激相應(yīng)能力。
Gladman等人發(fā)現(xiàn)CNF的聚合物懸浮液在經(jīng)過較小的噴頭打印時(shí)具有明顯的SA現(xiàn)象，定向排列的CNF纖維使得打印線材在水中具有各向異性的溶脹行為，通過合理控制打印的雙層結(jié)構(gòu)，便能夠?qū)崿F(xiàn)可控的表面彎曲形狀，實(shí)現(xiàn)4D打印過程。
Kim等人發(fā)現(xiàn)磁化后NbFeB微米顆粒的硅橡膠懸浮液在打印噴頭處磁場和剪切力的雙重作用下，能夠呈現(xiàn)出顯著的SA行為，使得所打印的結(jié)構(gòu)擁有定向的磁疇排列。進(jìn)一步通過合理設(shè)計(jì)打印圖案，獲得間斷變化的磁性區(qū)域打印結(jié)構(gòu)，在外加磁場的作用下實(shí)現(xiàn)快速可控的形變響應(yīng)。
金屬材料是重要的機(jī)械工程材料，在人類文明發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用。盡管傳統(tǒng)加工手段（如鍛造、切削、鑄造等）對金屬材料有著不錯(cuò)的加工能力，但3D打印技術(shù)能夠通過直接成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)、優(yōu)化所需材料數(shù)量大大削減生產(chǎn)過程中的時(shí)間和金錢成本，并且結(jié)合新型打印工藝、新型復(fù)合材料和新打印結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步拓寬金屬材料的應(yīng)用范圍。
傳統(tǒng)金屬3D打印技術(shù)主要依靠高能射線（激光或電子束）對粉末狀金屬原材料進(jìn)行選擇性燒結(jié)成型，主要技術(shù)包括：選擇性激光燒結(jié)工藝（SLM）、選擇性激光熔融工藝（SLS）和選擇性電子束熔融工藝（EBM）。SLM和SLS均使用激光器作為能量源，然而粉末狀金屬原材料不但容易對入射光進(jìn)行散射耗散能量，還會(huì)由于金屬表面對激光的反射而失去大量能量，例如常用的YAG激光器的波長為1.064 μm，在此波長下大部分常見金屬如Al、Cu、Ni、Ag、Pt等反射率均在80%以上，因此SLM和SLS的加工能量效率通常很低。
EBM工藝?yán)谜婵罩械碾娮邮鳛槟芰吭?，由于金屬絕大多數(shù)具有良好的導(dǎo)電性，因此其具有更高的能量效率和更廣的材料適用性。然而由于成型過程需要極高的真空條件，EBM通常成型尺寸較小，并且設(shè)備維護(hù)成本高昂，成型過程中還可能伴隨有 射線的產(chǎn)生，對操作者也具有一定防護(hù)要求。
近年來，為了不斷開發(fā)金屬材料的新結(jié)構(gòu)、新功能，一些新型的金屬3D打印技術(shù)也相繼被提出。Exaddon公司開發(fā)了一種微米級別金屬3D打印系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用中空的AFM懸臂梁作為“噴頭”，使用高效微流體控制器控制金屬離子溶液通過探針的懸臂梁擠出，并施加適當(dāng)電壓控制其還原為金屬單質(zhì)進(jìn)而沉積在基底上。
