DLP（数字光处理）光固化3D打印技术作为一种高分子材料的增材制造方式，实现了复杂软结构的高精度制造。在3D打印的基础上，4D打印技术利用主动材料，使3D打印结构可以随着外界激励（光，热，电等）作用下发生主动形变，使结构“智能化”。

图1：多材料DLP 3D打印机

一体化多材料4D打印的研究可解决多材料软结构打印过程中的收缩、膨胀等变形，以及多材料间的界面强度、交联导致成型困难等问题，同时可用理论设计方法进行智能驱动控制。通过自主研发具有多材料打印能力的DLP 3D打印机和智能多材料大变形设计方法，实现具有可控变形和智能驱动软结构的一体化设计和制造。

图2：多材料打印软结构

该项目的意义在于，一方面可以突破现有软结构制造技术的局限性，增加了结构设计和材料分布自由度；另一方面，软结构4D打印技术为未来软体机器人的一体化制造和设计提供了共性技术基础，可以实现具有可控驱动、变形变性能力和传感功能软体机器人的一体化设计和3D打印。

论文信息：

[1] Wang, Dong, Haipeng Xu, Jinqiang Wang, Chengru Jiang, Xiangyang Zhu, Qi Ge, and Guoying Gu*. "Design of 3d Printed Programmable Horseshoe Lattice Structures Based on a Phase-Evolution Model." ACS applied materials & interfaces 12, no. 19 (2020): 22146-56.

[2] Wang, Jinqiang, Ning Dai, Chengru Jiang, Xiaoming Mu, Biao Zhang, Qi Ge, and Dong Wang*. "Programmable Shape-Shifting 3d Structures Via Frontal Photopolymerization." Materials & Design 198 (2021): 109381.

[3] Jiang, Chengru, Dong Wang*, Baowen Zhao, Zhongkun Liao, and Guoying Gu*. "Modeling and Inverse Design of Bio-Inspired Multi-Segment Pneu-Net Soft Manipulators for 3d Trajectory Motion." Applied Physics Reviews 8, no. 4 (2021): 041416.