面向未来的100项颠覆性技术创新(17)

未来，食物3D打印和原料可以按时生产，直接使用。几乎所有菜肴都可以“打印”，而不是烹饪。缺少的成分可以在需要的位置和时间以基本粉末的形式打印出来，质量和口味每次都保持不变，没有偏差。食物3D打印大大简化了食物的制作过程，同时也能帮助人们制作出更加营养、健康而且有趣的食品。
58．玻璃3D打印（3D Printing of Glass）玻璃的独特性能通过快速原型制造玻璃物体的前景一直引人注目。玻璃3D打印的最新进展为快速制作玻璃零件提供了解决方案，该技术使用的是熔融玻璃，一旦打印完成，几乎不需要后期处理。
玻璃是一种必不可少的高性能材料，独特的功能使其应用于生物技术、光学、光子学和数据传输等领域。玻璃3D打印的进步为实验室级设备的制造铺平了道路，也为内部生产带来了便利，它使得技术人员可以获得更接近于成品的成果。艺术表现也可以通过复杂几何结构的实验而达到新的境界。
59．大型物体的3D打印（3D Printing of Large Objects）无论产品设计大小，3D打印技术的最大优势之一就是制造商能够控制物体物理形态的每一个方面——物体的形状可以通过特殊的软件进行优化。在不久的将来，不仅小型设备，大型物体或超大型物体的主要部件都将可以进行3D打印。大型物体可以通过特殊的设计软件进行优化，以使材料和功能适应环境的要求。
60． 4D打印（4D Printing）4D打印技术是指由3D技术打印出来的结构能够在外界激励下发生形状或者结构的改变，直接将材料与结构的变形设计内置到物料当中，简化了从设计理念到实物的造物过程，让物体能自动组装构型，实现了产品设计、制造和装配的一体化融合。4D印刷品如果暴露在刺激物（加热、光照、水、磁场）下，会随着时间的推移自我变换形状或性能变换。
4D打印的形状记忆聚合物将极大地影响健康行业。4D打印还可用于组织工程、自组装生物材料、纳米粒子的设计以及用于化疗的纳米机器人。在能源工业中，将来会在太阳能电池板上使用形状记忆材料，用于检测阳光并相应地自动旋转的传感器的制造。
61．水凝胶（Hydrogels）水凝胶是具有高吸收性（包含90%以上的水）的天然或合成聚合物。由于它们的含水量较高 ，表现出“与自然组织相当的柔韧性”，水凝胶通常作为分子和细胞物种的载体，能够总结细胞/组织发育过程中的动态信号。由于其仿生性，水凝胶是生物医学应用的主要材料，如药物输送和干细胞治疗。一般来说，制造水凝胶需要一系列前体材料之间的化学反应和相互作用。