3D列印，也稱為“增材製作”，經過逐層構建將數字化藍圖轉變為物理目標。3D列印技能現已存在了近30年。然而，儘管增材製作職業仍在發現新運用，新資料和新3D印表機，但另一種技能正在興起，那便是4D列印，併成為了科技熱點。3D列印是一種立體光刻技能，該技能運用光聚合作用來粘合已層層疊疊的基材，從而形成聚合物網路。與熔融沉積建模相反，在熔融沉積建模中，擠出的資料會立即硬化以形成層，而4D列印基本上是依據立體光刻，在大多數情況下，在列印過程完成後，通常運用紫外線來固化分層的資料。最大的不同是：它運用經過特別程式設計的特別資料和雜亂的規劃來提示3D列印更改其形狀。

2013年，麻省理工學院斯凱拉·蒂比茨在TED大會上首次提出4D列印的概念，並展現了4D列印多原料的繩子放到水中後變成“MIT”字樣的結構。關於這一技能的運用，蒂比茨以為其能夠自我變形的特性，能夠讓物體實現在地下管道等難以接觸到的當地進行自我拼裝。此外，這一技能還有或許運用到傢俱、腳踏車、汽車、乃至建築物的製作上。

3D列印和4D列印有什麼區別？3D列印是關於在列印路徑中從底部到頂部逐層重複2D結構，直到建立3D體積。4D列印稱為隨時刻變化的3D列印。因而，增加了第四個維度：時刻。因而，與3D列印技能比較，4D列印的最大突破是其隨時刻變化的才能。就像任何3D列印形狀相同，列印4D列印目標。區別在於4D列印技能運用可程式設計和高檔資料，這些資料經過增加熱水，光或熱量來履行不同的功能。這便是為什麼無生命的物體能夠隨著時刻改動其3D形狀和行為的原因。

4D列印怎麼工作？4D列印技能運用商業3D印表機，例如Polyjet 3D印表機。輸入是“智慧資料”，能夠是水凝膠或形狀回憶聚合物。因為其熱機械特性和其他資料特性，智慧資料被賦予了形狀變化的屬性，並與普通的3D列印資料有所區別。

另一方面，運用3D列印技能列印的目標具有鞏固性。這意味著3D列印目標在列印後將保持其3D形狀。4D列印的優勢尺度變化4D列印最明顯的長處是，經過核算摺疊，能夠將比印表機大的目標僅列印為一個部分。因為4D列印的目標能夠改動形狀，縮短和展開，因而太大的目標無法容納印表機，能夠將其壓縮以用於3D列印成其非必須形式。