一千多年前，2D活字印刷现世，我们可以在纸面上“复制”文字。随着3D打印技术的出现，我们可以打印立体的物品。例如，一朵立体的花。那有没有一种技术可以让这朵花跟上现实时间的脚步，像真花一样随着太阳升起，慢慢绽放呢？也许4D打印技术可以做到！2013年，MIT的科学家Skylar Tibbits在TED演讲中首先提出了4D打印的概念。
4D打印在3D打印的基础上，加入了“时间”这一个维度，能够让一个物品在离开了打印机后根据外界环境改变自己的形状。
想要实现4D打印，离不开对于智能材料的应用。智能材料是一种可以根据外界因素改变自身形状的材料。举个例子，有一些聚合物可以对水做出反应，遇水可以吸水膨胀。如果我们根据材料的特性，将会膨胀的聚合物与不会膨胀的材料按照一定规律排列，再通过3D打印技术精准地控制变形区域的角度，就可以让一根线在没入水中时通过膨胀折叠“自我组装”，呈现出特定形状。
目前，4D打印技术仍然处于摇篮时期，但一些与4D打印相关的技术已经在制造业、医疗行业、甚至是艺术领域逐渐成型。现代的制造业是一个十分繁琐浪费的过程。如果想要制造一个椅子，我们需要分别制造凳腿、木板，再用螺丝或是胶将不同部件连接起来。在这个过程中也会产生不少被浪费的边角料。而如果利用3D打印，又会出现另一个问题——3D打印技术受限于打印物品的大小。
在制作大型物品时，需要做出零部件、再进行组装，这个过程十分耗时耗力。
4D打印为未来的制造业带来了另一种可能性——也许可以在打印机中打印占地面积小的物品，再让它们自行扩张、自动组成最终产品的样子？卡内基梅隆大学的研究团队开发了一款特殊的4D打印代码。这种代码可以根据预先设定好的模型，计算所需要的打印速度和打印规律，从而使成品在加热后按照预先设定好的规律折叠。
如此一来，从打印机中打印出来的成品只是一片坚硬的塑料板。但在加热后，这片塑料板就会根据预先设定好的规律，进行折叠。
虽然现在的4D模型仍然非常小，也并不牢固，但这项技术为现在的制造业提供了新的可能性。利用4D打印技术制造软件设计好原型，而后打印好的原型自动组装成预先设定好的形状，这大大减少了新品开发以及制造的成本，减少了生产过程中造成的浪费。
4D打印技术也为未来的特效摄影带来了更多可能性，原本只存在于数字媒体中的奇幻生物，也可以通过4D打印变得触手可及。作为一个尚在发展初期的技术，4D打印仍然面临着许多功能性与实用性的问题，但4D打印所带来的无尽可能性仍然令人兴奋。未来，我们的城市也许会变成这样：供水系统不再依赖于水泵，深埋地下的水管自动根据周围的环境变换着形状，避免爆水管，同时帮助送水。