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近日，一家知名科技公司成功从美国专利商标局获得了与4D打印相关的专利。该技术主要涉及利用智能材料通过4D打印技术运输微米级颗粒。
根据专利描述，这些智能材料可能包含形状记忆合金，或者能够对温度、光照、磁场及电流等外部刺激做出反应的特殊聚合物。在发生形变后，这些材料可以恢复到原始形态，从而实现受控运动。研究人员能够借此实现对传统方式难以或无法运输的微米级颗粒的有效输送。
使用这一技术前，用户需要设定传输路径，并明确环境条件，同时记录待运输物品的尺寸、形状、重量和成分等信息。随后，机器学习算法将根据这些数据选择合适的外部刺激来驱动材料运动。例如，可以通过热量或光照使材料的某些部分发生响应，进而产生一系列相互作用的动作。
除了按照预设路径执行任务外，该技术还具备监控功能，能够检测智能材料是否出现偏差或阻塞等问题，并及时调整操作流程，确保整个过程在几乎无需人工干预的情况下顺利进行。
据悉，这项设计适用于输送直径介于1至100微米之间的微颗粒。由于其多样化的控制方式，该技术可以在不同介质中灵活应用，展现出在医疗和工业领域的巨大潜力。例如，在医学领域，医生和技术人员可以借助该技术将药物精准输送到特定细胞，如通过血液或消化道完成递送任务；而在工业领域，这项技术还可用于微型电子制造，甚至为半导体制造提供一种全新的解决方案。
4D打印技术是在3D打印基础上发展而来的。相比传统3D打印，4D打印所使用的材料能对外部刺激做出反应。研究者可以利用这一特性，让材料像单细胞生物通过化学反应移动一样，实现自主运动和复杂任务的完成。