Харвардски научници од Wyss Institute и John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, инспирирани од тоа како билките ја менуваат формата, развиле нов пристап на 3D принтање кое дозволува принтаните објекти да ја менуваат структурата.
3D принтерите се дизајнирани да креираат објекти чија структура и форма е цврста, додека објектите принтани со т.н 4D технологија со тек на времето се способни да jа менуваат својата форма и структура – од каде што е и добиено името, бидејќи времето е уште една дополнителна димензија.
Научниците, користејќи примери од разни растенија, лисја и цвеќиња и влијанието на надворешните фактори врз нив, развиле математичка рамка за тоа како 4D принтаните објекти (изработени од хидрогел) ќе реагираат кога ќе бидат потопени во вода.
Овие објекти можеле да ја менуваат структурата и преку усогласување на целулозните влакна во смесата користена за принтање. Оваа техника дозволува на објектите да имаат анизотропски својства, слични на оние на дрвото (кај кое, на пример, квалитетот на анизотропијата влијае колку тоа лесно ќе се сече доколку сечењето е во правец во кој се движат целулозните влакна, или попреку). Во случајов на 4D принтаните објекти од хидрогел, анизотропијата влијаела на нивната флексибилност да ја менуваат формата и да отекуваат.
Потенцијалите на оваа технологија се огромни: не само што постоечките 3D принтери ќе можат лесно да се адаптираат за да го користат новиот тип на математичко моделирање, како и друг тип на (композитно) мастило/смеса за принтање, туку ќе можат да се користат и различни материјали во еден објект со што ќе му се менуваат својствата (како што се биокомпактибилност или електрична спроводливост). Со ова значително ќе биде поефикасна изработката на разни „паметни“ текстили, биомедицински уреди, па дури и принтање на вештачки ткива.