Дослідники з Гарвардського університету розробили методику 4D-друку об'єктів, де в ролі четвертого виміру виступає час. Для того, щоб 3D-друковані об'єкти змінили свою форму, їх достатньо занурити у воду. Дослідження опубліковано в.
Для чотиримірного друку вчені використовували спеціальні чорнила з гідрогелю з додаванням волокон целюлози. Перед друком об'єкта проводиться математичне моделювання поведінки волокон, що дозволяє точно визначити структуру об'єкта при друку і порядок нанесення шарів чорнил.
Такий підхід дозволяє отримати точно передбачену зміну форми вже надрукованого об'єкта при зануренні у воду. За словами дослідників, аналогічні механізми заздалегідь запрограмованого розширення матеріалів зустрічаються і в природі - наприклад, таким чином розкриваються і закриваються квіти і шишки.
В опублікованому відео дослідники продемонстрували один з подібних об'єктів. Надрукована на 3D-принтері квітка орхідеї при зануренні у воду починає «розпускатися» і частини об'єкта починають розвертатися за заздалегідь запрограмованими траєкторіями.
Програмовані матеріали становлять інтерес для вчених у різних сферах, оскільки дозволяють створювати структури, частини яких рухатимуться в певних умовах і строго відповідно до заздалегідь заданої програми. Подібні технології можна застосовувати в тому числі для створення роботів, які самостійно збираються, як це зробили дослідники з Массачусетського технологічного інституту та Мюнхенського технічного університету. Їх орігамі-робот пройшов повний «життєвий цикл» із самозбіркою, віддаленим керуванням і подальшим розчиненням в ацетоні.