多年以来，3D打印新材料的喜讯从未断过，但是在4D打印方面呢？近日，布里斯托大学和巴斯大学开发出一种能对外界刺激作出反应的4D打印材料，这种材料兼具成本效益和可持续性的优势，采用水凝胶基质，总纤维素含量高，纤维分散性好，实属4D打印材料的上选。

该团队在题为《4D打印响应式纤维素水凝胶复合材料》的论文中，对新型复合材料的研发成果进行了讨论分析，该论文最近发表在《材料与设计》杂志上。

摘要中写道：“本文重点介绍了增材制造纤维素水凝胶复合材料的开发，探讨了纤维素水凝胶复合材料的物理表征，比如稳定性、膨胀力和流变性，并进一步对这种材料是否适合4D打印，进行了评定。”

纤维素是自然界中资源最丰富的生物大分子，是一种柔性的刺激响应式材料。“将水引入纤维素，可使氢键减弱或放松，从而导致非晶区域的塑化。”研究人员表示。“这些嵌入的水分子使整个材料膨胀，导致结构发生定向的变化。”

3D打印能够轻松驾驭各种各样的复杂结构，因此使用3D打印技术加工4D材料是非常有优势的。然而不幸的是，大多数的3D打印工艺都不能加工4D的纤维素材料。因此，为了推进4D打印的发展，必须进一步对材料或工艺进行优化。

“为了解决这个问题，本文重点研究了一种具有成本效益且能使用3D打印工艺加工的材料，不仅能使用复杂的3D打印工艺来加工，成品还能具有4D打印的特征，对外界的刺激做出反应。”相关工作人员表示，他们将进一步对材料和打印工艺进行优化，确保这种纤维素复合材料能够在4D打印的应用中，得到进一步的发展。

这次的研究使用的原料是羧甲基纤维素钠（CMC-Na / CMC）——一种具有生物相容性的纤维素衍生聚合物。它的自我修复性能良好，通常用作食品和药品行业的增稠剂。本是普普通通的物质，在研究人员的妙手中，竟化平凡为神奇，变成4D打印的材料，就冲这，必须要拍手称赞！