4D 打印的研究现状，在过去的十几年中，3D打印技术正在飞速发展，不同原理、不同材料的3D打印设备被陆续开发出来。其中智能材料是最近备受关注的一类材料。2013年在关于增材制造的对话会上，波音公司的迈克尔·海耶斯强调了发展多功能智能响应材料3D打印的重要性。2013年，Tibbits等首次提出4D打印的概念，他们认为打印的器件在一定的外界刺激（温度、光照、外力或者p H）下具有随时间变化的能力就能称之为4D打印。第四维度在这里被描述为随时间变化的能力，该变化包括了形状、性质或者功能的改变。4D打印强调了打印的结构不再是简单的、静态的物体，而是可以被激活并且独立地进行转换的。因此，智能响应材料再次获得大量的关注。随后他们用形状记忆聚合物打印出的平面在温度的刺激下，可以转变成复杂的三维立体结构。常用的4D打印智能响应材料主要包括形状记忆聚合物、液晶弹性体、智能水凝胶等。相比于传统方法，4D打印能够最大限度的发挥智能响应材料的优势。近几年，很多研究者把4D打印当做研究仿生变形的重要途径。
形状记忆聚合物（SMP）可以在外部刺激(如热或光)下使原本临时保持的形状恢复其初始状态。Yang等[85]利用掺杂碳黑的聚氨酯(PU)打印出光敏响应形状记忆器件。打印出的具有形状记忆功能的花瓣在低温下被编程成临时的闭合形状，并随着光照时间的增加，具有光热效应的碳黑温度也逐渐增加，随后花瓣从闭合状态恢复到原来的开放状态。Manen等利用聚乳酸(PLA)受到温度刺激收缩的效应，4D打印了郁金香花朵。在打印过程中,热熔沉积的打印方法导致聚合物链沿走线方向宏观排列。通过打印参数来控制多层结构的收缩变形。3D打印的结构被加热到高于玻璃化温度时，长度和厚度都会同时收缩，从而实现从最初的平面变成郁金香形态。
在外界刺激下，液晶弹性体（LCE）会沿着晶体向列的方向发生较大的收缩。为了实现LCE的3D打印，研究者们一般选择拥有明显杂化温度(NIT)的温敏液晶弹性体。Kotikian等为了打印LCE材料，改装了墨水直写的设备，在存放LCE的容器外面添加了可以施加温度的设备。在打印的过程中，容器温度低于NIT，此时的液晶处于向列相状态，挤压产生的剪切力可以使液晶定向排布，然后通过紫外光交联锁定排布。打印得到的LCE结构能在温度场的变化下发生可逆收缩。通过控制打印路径，可以对液晶排列进行局部编程。因此，通过控制几何和打印路径，可以实现不同的形状转换。