《Advanced Science》上发表了一篇华中科技大学史玉生教授团队的文章，论文题目为“A Material Combination Concept to Realize 4D Printed Products with Newly Emerging Property／Functionality”，文章提出了一种材料组合概念，来构造属性／功能可控地的4D打印物体。
4D打印是一种新兴技术，打印出的结构形状，特性或功能可以在外部刺激下随时间可控地变化。但是，大多数现有的4D打印产品都只关注其几何形状的变化，而不管其属性以及实用功能的可控变化。
史玉生教授团队再论文中提出了一种材料组合概念，来构造属性／功能可控变化的4D打印装置。 该装置由导电和磁性部件组成，集成后的装置可以显示压电特性。因此，基于电磁引入原理，装置被赋予将机械能转换为电能的能力。
通过使用Comsol软件的数值模拟方法来解释4D打印装置的工作机制，通过调节各种参数来促进其性能的进一步优化。由于具有自供电，快速响应和灵敏的特性，因此4D打印的磁电装置可以用作压力传感器来警告非法入侵。这项工作开启了柔性磁电器件的新制造方法，并为属性更改和功能更改的4D打印提供了新的材料组合概念。
在这项工作中，通过组装SLS打印的磁性多孔结构和SLM打印的螺旋结构，实现了一种新型的4D打印。与以前的4D打印品中的形状变形不同，我们的集成4D打印装置在施加的外部压力下显示出可控地改变的压电特性，以及用作自供电压敏显示器的新功能。由于螺旋线中的磁通量变化，组装的磁电装置可以在外部压力下产生电脉冲，从而可用于感知压力。在材料和结构的新颖设计的基础上，由外部压力产生的形状变化导致发电性能的可控变化和新功能的出现。因此，我们实现了三种形式的4D打印，同时包含形状，特性和功能的变化。对于4D打印磁电器件，NdFeB粉末的含量，磁场方向，多孔结构和螺旋结构之间的距离，压缩速度和压缩比等几个参数都会影响磁导率。输出电压值。在最佳条件下，适用于智能自供电压力传感器的集成4D打印设备可以产生11．8 μV的输出电压。相信这项工作可以通过提出一种材料组合概念，为性能改变和功能改变的4D打印奠定基础。我们期待扩展我们的4D打印磁电设备的应用。
