4D打印是一種增材制造技術(shù)，它在傳統3D打印技術(shù)的基礎上添加了新的時(shí)間變量，賦予了打印材料隨時(shí)間而動(dòng)態(tài)變化的能力。4D打印被廣泛用于生物醫學(xué)、建筑、航空航天、汽車(chē)制造等領(lǐng)域，具有廣泛的市場(chǎng)和應用潛力。實(shí)現4D打印要求應用智能材料，這些材料具備自修復、自適應和自組裝的特性。然而，大多數食品材料并不具備這些特性，食品成分與外部作用之間復雜的相互作用機制為食品4D打印的可控化增加了難度。因此，實(shí)現食品材料對外部作用的受控反應是一項艱巨的挑戰。

針對上述問(wèn)題，楊鑫教授課題組詳細論述了4D打印在食品領(lǐng)域的應用和前景。綜述了實(shí)現4D食品打印的關(guān)鍵要素，包括印刷技術(shù)、數字模型、食品油墨和后處理。特別關(guān)注了食品油墨中不同組分的響應性，為實(shí)現食品材料的預期轉變提供了深入見(jiàn)解。此外，為了確保4D食品打印成功實(shí)施，需要進(jìn)一步優(yōu)化和調整4D食品打印中的關(guān)鍵要素，包括調整打印參數、應用仿真模擬軟件、優(yōu)化食品油墨的可打印和4D轉化特性、適度的后處理以及人工智能的運用。綜述旨在促進(jìn)4D打印在食品領(lǐng)域的創(chuàng )新，為個(gè)性化和可定制化功能性食品的制造鋪平道路，同時(shí)希望在未來(lái)實(shí)現可持續、高效和智能化的食品生產(chǎn)。

相關(guān)成果以“4D food printing: Key factors and optimization strategies”為題發(fā)表在Trends in Food Science & Technology（IF=15.3）上（https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104380），2024級博士研究生王寧哲為第一作者，楊鑫教授為論文通訊作者。該研究獲得國家自然科學(xué)基金等項目資助。