机械工程学报

作者：高一聪, 吴栋, 段东新, 曾思远, 郑浩, 密尚华, 邱皓, 谭建荣

单位：1. 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室 杭州 310058;2. 清华大学制造工程研究所 北京 100084;3. 北京航空航天大学杭州创新研究院 杭州 310000;4. 浙江理工大学机械工程学院 杭州 310018

关键词：正向设计,4D打印,功能构件,形状记忆聚合物；

基金：国家自然科学基金(52375272, 52505267)和中国博士后科学基金(2024M754069)资助项目。

4D打印的形状记忆聚合物功能构件在外界特定激励下，形状、性能和功能能够随时间或空间发生预定的可控变化，由简单结构转换为具有复杂几何形状的立体结构，实现特定功能和性能表征。4D打印形状记忆聚合物功能构件的设计是影响功能实现和性能表征的关键因素之一，从4D打印形状记忆聚合物功能构件的设计原理、设计方法、工艺参数等方面总结了国内外研究进展，重点分析探讨了4D打印形状记忆聚合物的材料组分设计、可编程结构设计、制备参数设计的突出成果与创新技术，介绍了4D打印形状记忆聚合物功能构件在电子器件、医疗设备和软体机器人等领域的工程应用。最后，对4D打印形状记忆聚合物功能构件面临的挑战进行了总结并展望了未来4D打印设计的发展趋势。

来源：2026年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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