摘要：一种可行的替代方案是，采用可根据指令或压强而改变形状，或能在破裂时自行修补的管道。现在，随着计算机辅助设计（CAD）和材料等领域不断进步，开发出这样的管道已经不再是幻想。这些进展，以及由此带来的全新设计，将会为我们带来一个遍布着可编程物体（具备自组装能力，可根据指令改变外形或性质的实物）的断世界。现在，科学客已经着手开发自组装设备了，只不过它们还菲常微小——仅有纳米级，可以用作生化传感器、电子设备，或是给药载体。我们感兴趣的是，当可编程物体的大小达到人体尺度时，又会是怎样一番情形呢？要实现这一目标，主要有两种方法：一是制造出独立的、能自动结合或分离的基础构建模块，用来组成更大的可编程结构：而另一个方向是，建造具有单一完整结构的变形物体，即在物体的恰当位置嵌入铰链、应力点或电子设备，让它们在需要的情况下改变形状。我们称第二种方法为4D打印。同3D打印一样，4D打印也是通过逐层下料来构建物体。区别是，通过4D打印，可以制造出能在一定条件下改变外形或性质的物体。