中国4D打印：形状记忆聚合物和连续碳纤维
研究人员一直在寻找形状记忆聚合物（SMP）与连续碳纤维（CCF）形式原材料的优势。研究人员研究了复合材料样品的力学性能，以及最近发表的“连续碳纤维增强形状记忆聚合物复合材料3D打印工艺研究”中对性能进行了详细的概述。
SMP是当今学术研究的“热点”，因为科学家们越来越着迷于能够根据用户要求变形并恢复其自然状态的材料。精炼SMP也在继续，特别是碳纤维等材料可以克服强度和刚度方面的挑战。虽然连续纤维比短纤维更有效，但作者指出成型工艺复杂，需要更好的方法来制造连续的碳纤维增强复合材料。在这里，他们转向FDM 3D打印作为解决方案：
“复合3D打印机主要由运动平台、打印喷嘴、光纤供料机构和控制系统组成。”研究人员表示，“与传统打印机相比，该打印机的喷嘴可同时从两个通道输送树脂和纤维，并从同一个喷嘴中挤出。”
连续碳纤维增强SMP复合材料的打印原理。
“此外，光纤进给机构设计成通过调节步进电机的转速来以合适的速度连续供给光纤，以避免在打印过程中纤维断裂。”
碳纤维的四个层角，（a）0°（b）90°（c）0°/ 90°（d）±45°。
在使用正交实验设计时，作者研究了以下影响：
打印温度
打印速度
扫描间距
铺层角度
不同工艺参数的部分打印样品
在进一步研究力学性能问题时，研究人员发现碳元素的铺层角是一个关键因素。随着铺层角度的变化，试样的拉伸强度和模量发生了变化，沿纤维0度方向显示出张力，但在90度方向则是垂直的，这就打开了粘合问题的可能性。
研究还表明，机械性能在200℃左右更合适，打印速度过快会影响纤维和树脂的“浸渍”。由于纤维含量的变化，作者也注意到对SMP的影响很小。
不同温度下试样断口横截面的扫描电镜
形状记忆碳纤维复合材料的快速制造在航空航天领域具有潜在的用途。尽管世界各地的研究人员、工程师、设计师和用户可能仍需要重新审视3D打印的潜力，但许多人仍在进一步探索下一个层次，即能够根据环境变形的材料，从16从软驱动器到采用木质复合材料的4D打印，以及卓越的新型超材料。
不同纤维含量的形状记忆性能测试。