光刻、打印等图案化技术能够在物理空间复刻复杂、精细的目标形状，使其具有优越的性能。相比于这些技术能够实现的静态结构，自然界和生物界中更加广泛存在的是形状随时间的连续变化过程，例如水中的波纹、昆虫飞行时精巧的形态，复杂时变形状是众多生物功能实现的关键，我们将这些时变形状称为四维图案。人造结构尚不能像打印机印制二维形状那样复刻四维图案，因而在时间尺度起关键作用的应用场景中，其功能和性能难以与生命体相比。 我们团队致力于发展四维图案化技术，从基础出发建立可重编程物质力学理论，技术实现方面发展驱动、感知、通讯、运算一体化高集成度的可编程物质和结构，基于四维图案化技术构建时变超材料/超表面等新形态物质，并探索在柔性变体飞行器/机器人等领域的应用。