4D-tiskanje je pritegnilo veliko zanimanja, odkar je bil koncept predstavljen leta 2012. Zadnjih 5 let smo bili priča hitremu napredku tako v postopkih 4D-tiskanja kot v materialih. Za razliko od 3D-tiskanja 4D-tiskanje omogoča, da natisnjeni del s časom spremeni svojo obliko in funkcijo kot odgovor na spremembe zunanjih pogojev, kot so temperatura, svetloba, elektrika in voda. Nazadnje razpravljamo o aplikacijah in ponujamo perspektive za to razburljivo novo področje. Tehnologija 3D tiskanja obstaja že skoraj 30 let. Medtem ko industrija aditivne proizvodnje še vedno odkriva nove aplikacije, nove materiale in nove 3D tiskalnike, se je pojavlja druga ogija. 4D-tiskalniki so v bistvu specializirana podmnožica 3D-tiskalnikov. Trenutno veljavne metode 4D-tiskanja vključujejo neposredno strjevanje z brizgalnimi tiskalniki , modeliranje taljenega nanosa , stereolitografija, lasersko podprto biotiskanje in selektivno lasersko taljenje . Izbira tiskalnika mora biti skrbno narejena glede na različne vrste pametnih gradiva, ki bodo podrobneje predstavljena v naslednjem razdelku. Raziskave deformacije mehanizmi se osredotoča na razumevanje zaporednega zlaganja, oblikovanje tečajev, načrtovanje geometrije in načrtovanje vzorcev. Razumevanje teh mehanizmov je ključnega pomena za funkcionalne strukture 4D-tiskanja. Matematično modeliranje polje vključuje predvidevanje za nazaj, ki zagotavlja profil tiskanja glede na cilj oblika in funkcija ter napovedovanje naprej, ki modelira deformacijo proces glede na začetni profil. Veliko procesov modeliranja je mogoče razumeti s celovitim sistemom, ki so ga razvili Momeni et al. ki je ustanovil tri osnovne zakone, ki jim bo sledila večina 4D-natisnjenih struktur.
Vse večja potreba po prilagodljivih predmetih v različnih aplikacijah, kot so samozložljiva embalaža, prilagodljive vetrne turbine itd., je spodbudila nastanek 4D tiskanja. Raziskovalci trenutno gledajo naprej od konvencionalnega 3D tiskanja, ki izdeluje strukture iz enega samega materiala, da bi razvili strukturo metamateriala. Struktura metamateriala nastane s kombiniranjem različnih materialov, ki zagotavljajo prekrivajoče se strukturne odzive, ko jih aktivirajo zunanji dražljaji. Skladno tiskanje različnih materialov bo oblikovalo materialno anizotropijo, ki omogoča objektu, da spremeni strukturo z upogibanjem, podaljšanjem, zvijanjem in valovitostjo vzdolž svojih osi. Raziskovalci si še naprej prizadevajo razširiti te strukturne spremembe, da bi ustvarili omarice, dvigala, mikrocevke, mehke robote, igrače itd. Ta sposobnost predmetov, da sčasoma spremenijo svojo strukturo z uporabo obnašanja različnih materialov, se imenuje 4D tiskanje.
