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Kotikian等人通过aza-Michael加成反应对液晶弹性体（LCE）进行流变改性，得到可打印的LCE油墨，进而通过控制打印的结构，获得随温度变化产生平面/空间可逆变化的4D打印执行器。
DIW的打印过程中，喷头附近的局部剪切力会使材料内部的一些各向异性组分形成有规则的排列，此过程也称为剪切诱导的定向排列过程（Shear-inducedalignment, SA）。SA过程导致打印出的材料具有某些各向异性的性质，从而使材料获得刺激相应能力。
Gladman等人发现CNF的聚合物悬浮液在经过较小的喷头打印时具有明显的SA现象，定向排列的CNF纤维使得打印线材在水中具有各向异性的溶胀行为，通过合理控制打印的双层结构，便能够实现可控的表面弯曲形状，实现4D打印过程。
Kim等人发现磁化后NbFeB微米颗粒的硅橡胶悬浮液在打印喷头处磁场和剪切力的双重作用下，能够呈现出显著的SA行为，使得所打印的结构拥有定向的磁畴排列。进一步通过合理设计打印图案，获得间断变化的磁性区域打印结构，在外加磁场的作用下实现快速可控的形变响应。
金属材料是重要的机械工程材料，在人类文明发展中发挥着举足轻重的作用。尽管传统加工手段（如锻造、切削、铸造等）对金属材料有着不错的加工能力，但3D打印技术能够通过直接成型复杂结构、优化所需材料数量大大削减生产过程中的时间和金钱成本，并且结合新型打印工艺、新型复合材料和新打印结构能够进一步拓宽金属材料的应用范围。
传统金属3D打印技术主要依靠高能射线（激光或电子束）对粉末状金属原材料进行选择性烧结成型，主要技术包括：选择性激光烧结工艺（SLM）、选择性激光熔融工艺（SLS）和选择性电子束熔融工艺（EBM）。SLM和SLS均使用激光器作为能量源，然而粉末状金属原材料不但容易对入射光进行散射耗散能量，还会由于金属表面对激光的反射而失去大量能量，例如常用的YAG激光器的波长为1.064 μm，在此波长下大部分常见金属如Al、Cu、Ni、Ag、Pt等反射率均在80%以上，因此SLM和SLS的加工能量效率通常很低。
EBM工艺利用真空中的电子束作为能量源，由于金属绝大多数具有良好的导电性，因此其具有更高的能量效率和更广的材料适用性。然而由于成型过程需要极高的真空条件，EBM通常成型尺寸较小，并且设备维护成本高昂，成型过程中还可能伴随有 射线的产生，对操作者也具有一定防护要求。
近年来，为了不断开发金属材料的新结构、新功能，一些新型的金属3D打印技术也相继被提出。Exaddon公司开发了一种微米级别金属3D打印系统，该系统利用中空的AFM悬臂梁作为“喷头”，使用高效微流体控制器控制金属离子溶液通过探针的悬臂梁挤出，并施加适当电压控制其还原为金属单质进而沉积在基底上。
