فناوری ساخت افزایشی (Additive Manufacturing) یا همان پرینت سهبعدی، تحولی شگرف در نمونهسازی سریع و هندسههای پیچیده ایجاد کرد. با این حال، قطعات تولیدشده در پرینت سهبعدی کلاسیک ذاتاً «استاتیک» هستند؛ یعنی پس از خروج از بستر ساخت، شکل و ابعاد ثابتی دارند.
مفهوم «چاپ چهاربعدی» (4D Printing) با افزودن بعد «زمان» (Time) به عنوان متغیر چهارم به معادلات ساخت، این محدودیت را از بین برده است. در این فناوری، یک قطعه پلیمری سهبعدی پرینتشده تحت تأثیر محرکهای خارجی محیطی مانند دما، رطوبت، نور، میدان الکتریکی یا تغییرات pH، رفتار دینامیک نشان داده و طی یک برنامه زمانی مشخص، دچار تغییر فرم و خودآرایی (Self-Assembly) یا تغییر عاملیت عملکردی میشود.
مکانیزم بنیادی چاپ چهاربعدی: فرمول سهگانه تحول سازه
تحقق موفق یک سازه ۴ بعدی حاصل هماهنگی سه رکن مهندسی زیر است: