Чтобы воплотить некоторые из этих концепций в реальность, лаборатория Тиббитса сотрудничает с производителем 3D-печати Stratasys. Эта компания разработала печатный материал, который при помещении в воду расширяется на 150%. Тиббитс и его команда применяют геометрию, чтобы обеспечить точность того, как объект может разворачиваться и изменяться под определенным углом, а не просто увеличиваться в размерах. Это отличается от того, как 3D-принтер традиционно работает с чертежом; чтобы сделать что-то в 4D, принтер получает геометрический код с измерениями, которые определяют, как напечатанная продукция сможет изменяться под внешним воздействием, таким как попадание воды, движение или изменение температуры. Геометрический код определяет направление, углы и степень, в которой материал может деформироваться и изгибаться.
Тиббитс продемонстрировал[178] концепцию 4D-печати в своей видеолекции TED в 2013 году, когда единая нить печатного материала сама складывалась в слово «MIT». Он отмечает, как ученые смогли программировать физические и биологические материалы с использованием нанотехнологий, чтобы изменять их форму и свойства. Тиббитс признает, что сделать эту технологию применимой в использовании человеком гораздо сложнее, но это не остановило его лабораторию в изучении новых возможностей. Он предполагает, что строительство может стать областью применения подобных материалов. Тиббитс говорит, что его лаборатория тесно сотрудничает с отраслевыми партнерами для внедрения этой концепции в бизнес.
Тиббитс также видит перспективы применения 4D-печати в производстве спортивной одежды. Он приводит в качестве примера пару кроссовок, которые могут изменять свои свойства и форму в зависимости от условий:
Если я побегу, кроссовки должны перейти в режим бега. Когда я играю в баскетбол, они адаптируются и начинают сильнее поддерживать мои лодыжки. Если я пойду по траве, их подошва должна стать более рельефной, и они должны становиться водонепроницаемыми, когда идет дождь. Обувь, разумеется, не поймет, что вы играете в баскетбол, но об этом может сигнализировать то, какую энергию затрачивают ваши ноги или какой тип силы они прикладывают. Обувь может трансформироваться в зависимости от давления. Также в качестве сигнала можно использовать изменение влажности или температуры.
Эта концепция также может применяться на более масштабном уровне, например в архитектуре, где форма и структура здания может корректироваться в зависимости от погоды, времени суток, возможностей людей и особых социальных требований. Такая система 4D-печати могла бы изменить методы работы архитекторов и инженеров в ходе проектирования и строительства зданий.
