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因此，本章中我們提出了一種全新的金屬4D打印思路：在間接3D金屬打印過程中，向常規的硬體金屬顆粒懸浮液中加入少量液態金屬，能夠使金屬顆粒與液態金屬之間形成局部彈性聚集體；在打印過程中，由于剪切力的作用，這些彈性聚集體將產生各向異性的形變，從而促使其間分布的高分子網絡形成各向異性排列，最終導致打印結構的各向異性收縮；進一步借助合理的打印設計，便能夠實現金屬生胚的4D打印過程。金屬4D打印思路，制備方法簡單、成本低廉，且理論上能夠推廣至多種金屬體系中，因此具有極大的應用前景。
（1）3D打印多層級表面粗糙結構材料：提出3D打印+選擇性溶劑刻蝕的增/減材結合制備策略，制備得到具有多層級表面粗糙結構的超疏水PLA多孔膜和填料，實現了油水混合物和水包油型乳液的高效、高通量分離。基于經典Cassie模型，提出多層級粗糙結構對表面浸潤性的增幅作用的分形理論，并建立相關數學模型。
（2）3D打印多層級多孔結構材料：
①提出間接金屬3D打印+選擇性去合金+原位MOF生長的增/減材結合制備策略，制備得到孔徑尺寸跨越6個數量級的多孔銅基催化劑，在催化Friedl?nder環化反應中表現出出色的催化效率。
②提出3D打印+冷凍干燥的增/減材結合制備策略，制備得到具有三明治結構的BPNS/PPy多孔自支撐電極，實現高電容密度和循環穩定性儲能材料的直接打印制備。
（3）3D打印多層級組分材料：
①通過構建可逆動態化學鍵、氫鍵以及雙重凝膠網絡的多層級相互作用網絡，制備得到具有導電性、自愈性和溫度響應性的可打印凝膠。進一步通過DIW打印技術，制備出各向異性的傳感器圖案，實現三維空間中不同彎曲方向的識別。
②提出了一種通過逐級調控材料內部相互作用而實現金屬生胚4D打印的新策略：利用金屬與液態金屬之間的界面潤濕效應和合金化反應過程，得到由金屬/液態金屬彈性聚集體組成的可打印油墨；進而通過DIW打印過程的剪切力誘導使彈性聚集體進行定向排列，得到在溶劑蒸發過程中呈現各向異性收縮的打印材料；最終，通過合理設計打印路徑和圖案，獲得預先設計好的空間曲面形狀。該方案為低成本金屬4D打印提供了一種全新思路。
（1）針對3D打印多層級超疏水材料的制備，可進一步結合更精細的3D打印技術，實現多層級表面結構的全打印制備，驗證并完善多層級表面幾何特征參數與表面浸潤性的理論模型，構建基于3D打印可控表面浸潤性材料的液滴操縱、微流控分析等新應用體系。
（2）針對3D打印超疏水填料，可進一步進行放大實驗，探索其在更大規模油水分離過程中的應用前景，并豐富填料內部結構設計，結合CFD理論模擬優化塔體流動分布，獲得更佳的分離效率和分離通量。
（3）針對多層級多孔金屬銅的3D打印制備，可運用類似雙金屬合金/去合金策略，拓展該思路的適用金屬范圍，并將相關影響因素定量化、模型化、工程化，獲得一套完整的廉價多孔金屬3D打印制備工藝路線，進一步構建相關材料在化學催化、電學儲能等領域的應用體系。
（4）針對多層級電容電極的3D打印制備，可進一步結合多材料3D打印技術，設計制備空間異形的電容器件，并對相關打印參數、結構參數進行定量優化，構建高性能定制化電子元器件應用體系。
（5）針對導電自愈合凝膠的3D打印過程，可進一步結合多材料3D打印技術，設計制備各向異性的柔性傳感單元，對相關打印參數、結構參數進行定量優化，構建相關應用體系。
（6）針對仿生4D金屬打印，可進一步深入研究鎵銦共晶以及鎵單質與不同金屬混合的打印油墨體系在4D打印中的性能，將相關因素定量化、模型化，制備形狀可控的4D打印金屬/鎵合金生胚，并通過后續煅燒得到金屬/鎵合金，構建一種廉價的4D金屬打印新策略，并探索其在催化、儲能、智能電子器件、工藝品等方面的應用。
（7）未來將探索關于多層級表面結構、多層級孔結構以及多層級組分材料的全3D打印制備過程。
