近年来迅速兴起的3D打印概念，是一种自下而上的产品快速成型技术，可以利用数字建模打印出高度定制化的模型、零部件，甚至活体器官等。3D打印技术虽然并不适合产品的大规模生产，但在小规模产品制造和高度定制化制造方面，具有非常诱人的发展前景。不过，目前的3D打印技术可适用材料较少，其应用范围因此受到严重制约，以以色列Object公司为例，尽管其可以在14种基本材料的基础上混搭出107种材料，但这些材料的种类与现实世界中的材料种类相比仍然相差甚远。工业级的3D打印材料也十分有限，目前适用的金属材料只有10余种。但是，如果发展出更多、功能性更强的可适用材料，结合3D打印数字化设计、高度定制化的特点，将极大改变产品的创新设计方式。

3D打印电子材料

       目前的3D打印技术难以打印复杂物体，尤其对于充斥于现代社会的电子产品无能为力。其所用的打印材料使其限制于打印简单的外壳、支架等。如果能够使用3D打印技术打印出半导体材料和导电材料，将对消费电子行业产生革命性影响。

       已有研究团队表示开发出了能够用于3D打印的含铟镓成分的液态合金，以及3D打印高性能有机半导体晶体薄膜技术。前者可以在几乎任何表面进行打印出透明导电薄膜，后者则可以用于构建半导体元器件。

       更进一步地，如果能够以较高的分辨率和较低的成本实现半导体元器件和电路的3D打印，将赋予用户极大的产品设计灵活度，人们可以按照意愿在任何可用材料上打印具有定制功能的器件，而无需受到电子产品生产厂家的限制。对电子产品生产厂商而言，同一化的整机生产模式将逐渐向模块化生产模式转变，除部分核心精密设备需要由厂家统一生产以外，简单配件将以用户高度定制形式交由用户自身生产。此外，将涌现出一批面向普通用户提供电子电路数字化设计服务的企业。

3D打印生物器官

       生物3D打印是用生物高分子材料进行细胞3D打印的技术，其原理是将细胞逐层打印在特殊热敏材料上，然后将材料进行堆叠得到所需细胞结构，这些细胞会自发迁移、扩散，自组织形成特定器官。目前，已有企业和研究机构尝试打印出了能够成功存活，并且具有正常器官功能的血管和肝脏。未来，利用生物3D打印技术将能够制造出包括心脏、肝、肺、耳朵、膀胱、脊椎等各种人体器官，为众多需要进行器官移植的患者带来福音。

       3D打印出的人工器官虽由生物细胞构建而来，但在3D打印过程中，这些细胞仍然需要依附在高分子材料框架上才能够成型。而传统植入人体的医用材料通常采用聚四氟乙烯酸甲酯等惰性材料，不可避免地受到生物体免疫系统的排斥，产生一系列免疫排异反应。因此必须使用具有生物相容性，并且能够彻底溶解的高分子材料，例如羟基磷灰石、生物可降解水凝胶、可降解聚乳酸及其共聚物材料等。

       利用3D打印生物器官，对于需要器官移植的患者而言，不必再苦苦等待合适的器官源，也不必忍受排异反应等持续性问题，只需提取自身干细胞复制生成完成的器官，就可以彻底解决排异反应的问题，是替代损伤器官和修复组织的最先进、最理想的方法，并且这种方式的成本将低廉得多。对于医药产业而言，打印出可长时间存活的人体器官将帮助医药公司无需再通过动物器官进行临床试验，而使用人体组织器官进行实验将有助于产生更加精确的研究结果，并且缩减新药从研制到临床应用的周期。因此，无论在医学研究还是医药产业中，3D打印器官组织技术都具有非常广阔的应用前景。

4D打印

       4D打印技术是采用了带记忆功能的自组装材料作为打印原料，通过软件设定模型和时间，使这种材料在设定时间内快速成型。相对3D打印技术，4D打印是一种更为智能的产品构建方法。

传统而言，造物过程一般是先模拟后制造，或者一边建物一边调整模拟效果。而通过硬件和软件的紧密结合，4D打印颠覆了传统的造物方式。与3D打印的预先建模然后使用物料成形并不一样，4D打印直接将设计内置到物料当中，简化了从“设计理念”到“实物”的创物过程。让物体如机器般“自动”创造，不需要连接任何复杂的机电设备。这种方式是快速建模技术的一个重要发展方向。

       目前，4D打印技术概念刚刚提出，还仅只能对材料形状进行初期设计，未来可能出现对材料的其他性能进行“预设计”，并在特定条件下触发。这将为4D打印技术打开丰富的想象空间。如在医疗行业，可根据不同情况打印出各种骨连接器、血管夹、凝血滤器以及血管扩张元件等植入物，只需将细细的管线植入病人体内，管线将自动变成所需形状。在航空航天领域，打印出襟翼、进气道、喷嘴等复杂形状的控制零部件，并根据情况自动调节而无需再使用电动、液压或气动执行器，这将大幅降低发动机重量，提升推重比。在工程领域，4D打印出的防护层能够自动改变结构以适应辐射、高温、腐蚀等不同环境。