IBM近期宣布了一項創新突破，該公司已從美國專利商標局成功獲取一項關于4D打印技術的專利。這項專利聚焦于利用4D打印智能材料實現微粒的高效運輸。
該專利的核心在于使用一類特殊的智能材料，這些材料可以是形狀記憶合金，或是能夠響應溫度、光照、磁性及電流等外界刺激的聚合物。這些材料在變形后，具備恢復原始形狀的能力，正是這一特性使得研究人員能夠誘導其運動，并應用于傳統輸送方法難以觸及的微米級顆粒的傳輸。
在實際應用中，用戶需預先設定輸送路徑及其環境條件，同時記錄待輸送物品的具體尺寸、形狀、重量及成分。隨后，一個先進的機器學習算法會根據這些信息，精確應用適當的刺激來操控材料的移動。這些刺激可能包括熱量或光線，它們能夠引發4D材料不同部分的響應，從而產生相應的動作。
IBM的這項技術不僅限于遵循用戶的初始設定，其內置的機器學習監控機制還能實時檢測4D打印智能材料在輸送過程中是否出現偏差或堵塞，確保整個過程在幾乎無需人工干預的情況下順利進行。
專利文件進一步揭示了這項技術的廣泛應用潛力。它能夠輸送直徑在1至100微米之間的微顆粒，并且由于采用了多種控制方法，使其能夠穿越不同類型的介質。這一特性使其在醫療和工業領域具有巨大的應用前景。例如，在醫療領域，醫生和醫療技術人員可以運用這項技術，通過血液或胃腸道將藥物精確輸送到指定的細胞位置。它還可能為微型電子制造帶來新的突破，甚至可能引領半導體制造方法的新革命。
4D打印技術是在3D打印技術的基礎上發展起來的，其核心在于所使用的打印材料能夠對外界刺激作出反應。研究人員正是利用這一特性，使材料能夠像單細胞生物通過細胞膜內的化學反應那樣產生運動，從而實現微粒的精確輸送。
