西北大学国际纳米技术研究所获得了美国国防部850万美元的资助，用于开发下一代4D打印机。这种新型4D打印机可以在纳米尺度上进行操作，能够用于合成新型研究装备，该装备可用于材料科学、化学以及美国国防相关领域，包括微芯片设计、催化剂、化学和生物传感器等方面的研究。“该研究可有助于生物传感器、自适应光学系统，人工工程化组织等的发展。”Chad A. Mirkin和George B. Rathmann介绍道。该团队包括西北大学、迈阿密大学、加州大学、圣地亚哥大学和马里兰大学的研究人员。

       从科学术语层面上讲，打印包括将信息放置在材料表面上的一个确定的位置。该4D打印机将包含上百万个小的电子笔，它们可以独立地用于制造纳米尺寸的软材料或者硬材料。进行编码的信息含有特定的物理和化学特性，而编码信息的复杂性和数量可以根据打印的分辨率和速度来确定。由于装置造价相对较高，且分辨率不能满足要求，因此3D打印机的发展备受掣肘，在许多领域都不能大展拳脚，例如生物学、计算机以及化学传感器等。“4D打印机将为新型结构的开发提供有力的工具，其中形成电子功能部件的硬质材料可以与软质材料或生物材料有机结合。”Milan Mrksich说。“西北大学国际纳米技术研究所的研究人员在开发国家先进技术方面有很长的历史，这种新型4D打印机是多研究所合作的一个典型例子。”Jay Walsh说。Mirkin是首批开发了分子打印技术的科学家之一。这种技术采用原子力显微镜，并使用锋利的尖端将小分子包运送到一个表面。该分子可与表面发生相互作用，从而产生稳定的单分子层结构。该DPN（纳米光刻）被国家地理评选为2012年“改变世界的100项科学发现”。国际纳米技术研究所是具有超过8亿美元资金的集纳米技术教育、研究及基础配套设施于一体的综合组织。