設計原理
所謂“4D智慧”，就是在傳統3D打印技術中再加入“時間”變量，不僅包含3D的長、寬和高3個維度，更增加了一個時間維度，使打印出的物體可以随着時間推移在形态結構上自我進行智慧調整，最終自動達到預先設計要求。
原理介紹
目前利用3D技術已可以打印出從食品面包到軍械槍彈等各種新産品。但4D打印又與3D打印有所不同，4D打印最顯着的特點和優勢是：所打印的産品會随着時間的變量，按照預先設定的模式和要求，自動重塑形态結構，即在指定的時間形成所需要的形狀。例如，輸水管道可以根據水流量的大小而自動調節管徑，可利用自行起伏波動将水流輸送到指定地點；汽車會根據車内溫度自動打開散熱孔蓋散熱；家具可根據路途自行設定組裝時間，或按照需要将購回的家具進行重組。
4D智慧重在利用計算機軟件，并将相關設計思想直接内置于材料當中，同時賦予其按需求改變形狀的能力，所産出的物品如同智能機器人一樣，無需外接任何設備，就能實現“自動适應”“自動調節”和“自動創造”。
4D技術需要靜止的和活動的兩種材料。靜止材料奠定了物品的幾何結構，而活動材料包含了促使物體變形的能量和信息，成為可編程材料，成為一種高科技智能材料。
4D變形功能可謂應用潛力無限，适用領域廣闊：從軍用到民用；從日用消費品生産到生物醫學實踐；從航天工業到體育娛樂，可謂無所不及，未來将被應用到生産和生活各個領域。
應用範圍
4D技術在軍事應用領域更具潛力：不便攜帶的裝備和武器彈藥，打印出設定好程序的材料，運抵戰場或敵後再自行組裝；會自動變形的坦克和裝甲車輛，可根據地形适時隐蔽和保護自己；野外應急作戰用的帳篷甚至能夠自動适時展開與撤收；從一定意義上講，秘密特工尤其對4D技術需求會更大，完全可将設計好的武器、裝備與用具，在敵眼皮底下攜帶和運送。
