在探索科學(xué)真理的進(jìn)程中，來自不同學(xué)科的科研人員不斷匯聚知識與智慧，每一項科研成果的誕生，都標(biāo)志著人類對自然規(guī)律和社會發(fā)展的理解邁上了新的臺階。
過去一年，摩方精密的超高精密微納3D打印技術(shù)為眾多前沿研究提供了關(guān)鍵的制造支撐，助力科研人員在各自領(lǐng)域深入探索，產(chǎn)出了一系列具有里程碑意義的創(chuàng)新成果。
此次年度成果梳理，范圍橫跨多個關(guān)鍵方向，不僅是對過去一年科研進(jìn)展的系統(tǒng)總結(jié)，亦為洞察未來技術(shù)趨勢提供了重要窗口。本文將聚焦仿生學(xué)、新材料、太赫茲、微機械、微流控、傳感技術(shù)、超材料、力學(xué)研究與聲學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的突破（點擊圖片即可閱讀全文）。
振動誘導(dǎo)仿生結(jié)構(gòu)
■ 發(fā)表期刊：《Advanced Functional Materials》
■ 研究團(tuán)隊：南京航空航天大學(xué)姬科舉副研究員/戴振東教授團(tuán)隊
■ DOI：10.1002/adfm.202516421
受蝗蟲、蟈蟈等昆蟲在傾斜甚至倒立樹枝上穩(wěn)定爬行機制的啟發(fā)，研究團(tuán)隊開發(fā)出一種仿生梯度化曲率光滑墊結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在保有多界面適應(yīng)性的同時，成功通過振動調(diào)控實現(xiàn)了黏附/摩擦性能的亞秒級黏脫切換。
研究者采用摩方精密的面投影微立體光刻（PμSL）3D打印技術(shù)（nanoArch® S140 Pro，精度：10μm），制備了四種參數(shù)可調(diào)的系列樣品。該研究提出的“梯度分布-振動誘導(dǎo)"協(xié)同策略，成功實現(xiàn)了在傾斜、粗糙、振動與變溫環(huán)境下黏附/摩擦性能的穩(wěn)定附著與快速、可逆的切換，為發(fā)展適用于動態(tài)環(huán)境的“智能"末端執(zhí)行器提供了新的思路。
拓?fù)鋸椥砸后w二極管
■ 發(fā)表期刊：《Science Advances》
■ 研究團(tuán)隊：武漢大學(xué)薛龍建教授、趙焱教授與香港理工大學(xué)王鉆開教授團(tuán)隊
■ DOI：10.1126/sciadv.adt9526
該研究構(gòu)建的拓?fù)鋸椥砸后w二極管（TELD）不僅能夠?qū)崿F(xiàn)液體的單向長程輸運，還可對流動路徑進(jìn)行原位動態(tài)調(diào)控。TELD的創(chuàng)新之處在于利用正交方向力的競爭，實現(xiàn)對液體流向的精準(zhǔn)按需操控，且可通過兩種獨立模式實現(xiàn)：一是在彈性基底層中施加機械應(yīng)變，二是調(diào)節(jié)液體的注入速率。此外，TELD在電路的邏輯門控、微化學(xué)反應(yīng)器及霧水收集等實際場景中展現(xiàn)出應(yīng)用潛力。
作者通過microArch® S230（精度：2μm）3D打印系統(tǒng)制備了仿南洋杉葉片棘輪陣列硬模板，結(jié)合軟印刷技術(shù)與基底預(yù)拉伸制備了TELD。調(diào)控TELD基底層的應(yīng)變或液體注射速度實現(xiàn)了液體流動方向的可逆操縱，為微流控系統(tǒng)提供了一種動態(tài)控制新策略。
耦合錐梯度溝槽
■ 發(fā)表期刊：《Journal of Materials Chemistry A》
■ 研究團(tuán)隊：魯東大學(xué)陳雪葉教授
■ DOI：10.1039/D5TA02118A
研受自然界啟發(fā)，將松針的錐形結(jié)構(gòu)與銀杏葉的溝槽結(jié)構(gòu)相結(jié)合，利用nanoArch® P150（精度：25μm）3D 打印系統(tǒng)制備了仿生耦合錐梯度溝槽（BCGG），實現(xiàn)油滴在無外部能源下的逆重力自驅(qū)動輸運。
該結(jié)構(gòu)通過拉普拉斯壓力與毛細(xì)力協(xié)同作用，實現(xiàn)了油滴的自驅(qū)動、跨界面高效運輸，運輸速度達(dá)55.2mm/s，是傳統(tǒng)錐形結(jié)構(gòu)的11倍，為油水分離領(lǐng)域提供了新的思路和方法。
仿生微結(jié)構(gòu)防雪策略
■ 發(fā)表期刊：《Advanced Materials Technologies》
■ 研究團(tuán)隊：西北工業(yè)大學(xué)苑偉政教授、何洋教授團(tuán)隊
■ DOI：10.1002/adma.202500839
該團(tuán)隊揭示了雪在界面上的獨特粘附行為，提出一種仿秦嶺箭竹葉片的微溝槽結(jié)構(gòu)，有效削弱了范德華力和毛細(xì)力，實現(xiàn)了積雪的低粘附與自脫落。
研究人員利用nanoArch® S130（精度：2μm）制備了一系列間距與高度不同的仿生微溝槽樣品，考察了其對雪固粘附行為的影響。這項工作突破了防雪=防冰的傳統(tǒng)思路，為天氣下的能源系統(tǒng)、橋梁設(shè)施提供了新型防護(hù)策略。
三芳基乙烯材料
■ 發(fā)表期刊：《Journal of the American Chemical Society》
■ 研究團(tuán)隊：西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團(tuán)隊于濤教授課題組
■ DOI：10.1021/jacs.5c00976
研究團(tuán)隊通過將二苯并噻吩構(gòu)建閉環(huán)態(tài)擴展π共軛體系引入三芳基乙烯骨架中，實現(xiàn)了吸收峰與激發(fā)光譜的紅移。鹵素原子與扭曲分子構(gòu)型產(chǎn)生的豐富分子間相互作用有效穩(wěn)定了三線態(tài)激子并降低能量耗散，從而賦予了材料可見光激發(fā)型光致變色與室溫磷光特性。
研究團(tuán)隊利用可調(diào)摻雜濃度，采用nanoArch® P150（精度：25μm）成功制備出具有高分辨率的可編程光致變色-室溫磷光雙模式結(jié)構(gòu)。
自發(fā)滲透制備多孔復(fù)合材料
■ 發(fā)表期刊：《Journal of Materials Research and Technology》
■ 研究團(tuán)隊：阿聯(lián)酋哈利法大學(xué)張鐵軍教授及Khalid Askar團(tuán)隊
■ DOI：10.1016/j.jmrt.2024.12.15
該研究利用增材制造技術(shù)制備了一種適用于太陽能處理且具有復(fù)雜形狀的3D CuO/Al2O3陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)，減輕了純Al2O3 3D打印結(jié)構(gòu)固有的有限光學(xué)性能。所提出的制造方法利用空氣中的打印后高溫?zé)崽幚韺u金屬氧化成黑色CuO，并將熔融CuO滲透到3D打印的Al2O3預(yù)成型件中，從而產(chǎn)生3D陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)。
使用兩種不同的陶瓷3D打印技術(shù)打印具有相似拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)但尺寸不同的復(fù)雜形狀A(yù)l2O3 3D結(jié)構(gòu)（稱為生坯）。其中，Al2O3生坯是利用microArch® S240（精度：10μm）打印而成。
有機室溫磷光材料
■ 發(fā)表期刊：《Chemical Science》
■ 研究團(tuán)隊：西北工業(yè)大學(xué)于濤教授團(tuán)隊
■ DOI：10.1039/d5sc00316d
團(tuán)隊設(shè)計并合成了一系列具有A-D-A構(gòu)型的新型咔唑衍生物客體分子，命名為EtCzBP、PhCzBP和PhCzPM，用于制備聚合物基RTP材料。通過將EtCzBP摻入甲基丙烯酸甲酯（MMA）基光敏樹脂中，成功開發(fā)了可光固化的RTP樹脂。
研究者采用nanoArch® P150（精度：25μm）3D打印設(shè)備，打印了一系列具有RTP特性的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)。基于其對外界溫度刺激十分敏感，壽命隨著外界溫度的變化而變化且易于調(diào)節(jié)的特性，實現(xiàn)了特定結(jié)構(gòu)的實時溫度傳感裝置及新型陣列顯示器件的制備和應(yīng)用。
光固化微波陶瓷
■ 發(fā)表期刊：《Journal of the European Ceramic Society》
■ 研究團(tuán)隊：北京大學(xué)深圳研究生院李昊博士后、國家納米科學(xué)中心劉飛博士后及河北工業(yè)大學(xué)程立金老師團(tuán)隊
■ DOI：10.1016/j.jeurceramsoc.2025.117492
團(tuán)隊設(shè)計通過microArch® S240（精度：10μm）成功制備了高性能的復(fù)雜鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的BZN微波陶瓷。
同時，報導(dǎo)了光固化復(fù)雜鈣鈦礦結(jié)構(gòu)微波陶瓷中B位1：2有序疇結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，并設(shè)計制備了圓柱形介質(zhì)諧振器天線，實測中心頻率為7.1GHz，帶寬達(dá)590MHz，輻射效率超過90%，驗證了光固化成形復(fù)雜鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的BZN陶瓷在高頻器件中的實際應(yīng)用價值。
高性能微波陶瓷
■ 發(fā)表期刊：《Journal of Alloy and Compounds》
■ 研究團(tuán)隊：河北工業(yè)大學(xué)程立金老師及國家納米科學(xué)中心劉飛博士后團(tuán)隊
■ DOI：10.1016/j.jallcom.2025.183833
團(tuán)隊通過microArch® S240（精度：10μm）成功制備了高性能的Mg2TiO4-Ca0.8Sr0.2TiO3（MT-CST）微波陶瓷，并設(shè)計制備了復(fù)雜形狀陶瓷濾波器，實測中心頻率為3.81GHz，帶寬為200MHz，插入損耗為-1.3dB，驗證了光固化成形MT-CST陶瓷在高頻器件中的實際應(yīng)用價值。
精細(xì)催化載體結(jié)構(gòu)
■ 發(fā)表期刊：《Chemical Engineering Science》
■ 研究團(tuán)隊：諾丁漢大學(xué)研究團(tuán)隊
■ DOI：10.1016/j.ces.2024.121156
研究團(tuán)隊采用摩方精密微納3D打印技術(shù)及創(chuàng)新的水凝膠配方，在保持催化酶活性的前提下，成功制造出精度高達(dá)10μm的精細(xì)催化載體結(jié)構(gòu)。
該文章中的生物催化反應(yīng)器芯是利用nanoArch® S130（精度：2μm）3D打印設(shè)備直接打印加工而成。相較于無流道結(jié)構(gòu)，通過3D打印技術(shù)加工的三維酶基催化劑實現(xiàn)了提升催化效率，可達(dá)60%，并且通過將靜態(tài)反應(yīng)器修改成動態(tài)連續(xù)反應(yīng)器的方式，整個動態(tài)催化系統(tǒng)的催化效率相較于靜態(tài)催化系統(tǒng)提高了240%。
極小曲面超結(jié)構(gòu)
■ 發(fā)表期刊：《Advanced Functional Materials》
■ 研究團(tuán)隊：北京理工大學(xué)何汝杰教授、李營教授團(tuán)隊
■ DOI：10.1002/adfm.202500970
研究團(tuán)隊采用靜電自組裝結(jié)合nanoArch® S140 Pro（精度：10μm）3D打印機，設(shè)計制造了一種SiCw@MXene/SiOC極小曲面超結(jié)構(gòu)，兼具優(yōu)異的寬頻段太赫茲波屏蔽性能、隔熱性能和電熱轉(zhuǎn)化性能。
該超結(jié)構(gòu)在室溫和300 ℃下熱導(dǎo)率僅為0.23和0.39W/m·K，具有良好的隔熱性能。并且該超結(jié)構(gòu)還能在較低的輸入電壓下穩(wěn)定產(chǎn)生焦耳熱，實現(xiàn)電熱轉(zhuǎn)化，從而為環(huán)境下的多功能太赫茲電磁屏蔽器件發(fā)展與應(yīng)用提供了可能。
超分辨廣角太赫茲成像透鏡
■ 發(fā)表期刊：《Nature Communications》
■ 研究團(tuán)隊：香港城市大學(xué)太赫茲與毫米波國家重點實驗室
■ DOI：10.1038/s41467-024-55624-w
研究論文成功研制了超寬帶無色差超分辨廣角太赫茲成像透鏡，并在生物成像和無損檢測方面做出了應(yīng)用示范。
該太赫茲超透鏡是由復(fù)雜且精密的徑向梯度周期性超材料結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該結(jié)構(gòu)是通過microArch® S230 (精度：2μm) 高精密3D打印系統(tǒng)制備完成。該研究創(chuàng)造性地提出并設(shè)計了徑向梯度周期性超材料，以實現(xiàn)超高工作帶寬下的超分辨率成像，并同時消除色差與彗差。
太赫茲Anapole超生物傳感器
■ 發(fā)表期刊：《Biosensors & Bioelectronics》
■ 研究團(tuán)隊：西安交通大學(xué)張留洋教授團(tuán)隊
■ DOI：10.1016/j.bios.2025.117351
該研究提出了一種基于Anapole模式的太赫茲超表面生物傳感器，利用過耦合的超表面諧振模式與分子振動模式相互作用產(chǎn)生的電磁誘導(dǎo)吸收（EIA）效應(yīng)，成功實現(xiàn)了對糖類、氨基酸等生物小分子的高靈敏度特異性檢測。
傳感器采用了立體的金屬—介質(zhì)—金屬三明治結(jié)構(gòu)。相比于傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)，立體結(jié)構(gòu)能夠提供更大的太赫茲與物質(zhì)相互作用空間，從而提高傳感靈敏度。在器件制備方面，研究團(tuán)隊采用nanoArch® S130（精度：2μm）實現(xiàn)了立體器件的高精度制備，相比于傳統(tǒng)光刻工藝，極大簡化了制備復(fù)雜性，顯著降低了制備成本，為太赫茲傳感器件的高效、低成本制備提供了新的思路。
超支化聚氨酯（HPU）微柱
■ 發(fā)表期刊：《Matter》
■ 研究團(tuán)隊：南方科技大學(xué)郭傳飛教授團(tuán)隊
■ DOI：10.1016/j.matt.2025.102221
團(tuán)隊創(chuàng)新性地引入超支化聚氨酯（HPU）微柱作為界面結(jié)構(gòu)，顯著提升了器件的力學(xué)穩(wěn)定性與響應(yīng)性能。
研究人員基于microArch® S230 (精度：2µm) 3D打印設(shè)備，成功制備出一系列不同幾何參數(shù)（直徑為50–800µm，高度200µm）的微柱模具，為高性能傳感器界面的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了核心技術(shù)支撐。
3D打印多功能柔性傳感器
■ 發(fā)表期刊：《Composites Communications》
■ 研究團(tuán)隊：廣西大學(xué)龍雨教授團(tuán)隊
■ DOI：10.1016/j.coco.2025.102287
龍雨教授團(tuán)隊開發(fā)了一種新型的3D打印多功能柔性傳感器，實現(xiàn)了微小壓力感應(yīng)、動態(tài)接近感知和內(nèi)在自我修復(fù)等多種功能集成。
該傳感器利用多級仿生結(jié)構(gòu)的介電層設(shè)計和雙電層效應(yīng)的結(jié)合，實現(xiàn)了2.449kPa-1（＜0.5kPa）的高靈敏度，58ms的快速響應(yīng)時間，0.5Pa的檢測限，以及0.1%的超高壓力分辨率。其中，仿生間歇結(jié)構(gòu)介電層的制備是利用microArch® S230（精度：2μm）3D打印而成。
亞毫米光纖內(nèi)窺機器人
■ 發(fā)表期刊：《Nature Communications》
■ 研究團(tuán)隊：香港科技大學(xué)工程學(xué)院申亞京教授研究團(tuán)隊
■ DOI：10.1038/s41467-024-55199-6
該研究開發(fā)了一種用于介入診斷和治療的磁驅(qū)光纖連續(xù)體機器人，展示了高精度控制和內(nèi)窺下多功能生物醫(yī)學(xué)操作能力。其中亞毫米空心骨架是通過nanoArch® S140（精度：10μm）3D打印系統(tǒng)制備而成。
這款連續(xù)體機器人不僅借助微納3D打印和磁噴涂技術(shù)實現(xiàn)了0.95mm的極小輪廓，同時具有競爭力的成像性能，并將障礙物檢測距離提升至9.4mm左右，比理論極限提高了十倍。
高曲率弓形邊緣設(shè)計框架
■ 發(fā)表期刊：《Chemical Engineering Journal》
■ 研究團(tuán)隊：西安交通大學(xué)機械工程學(xué)院張輝副教授團(tuán)隊
■ DOI：10.1016/j.cej.2025.168916
該研究提出了基于最小作用原理的高曲率弓形邊緣設(shè)計框架，利用能量最小化與三維界面形貌預(yù)測，給出了弓形高曲率邊緣在不同接觸角條件下對液體鋪展產(chǎn)生阻礙的判據(jù)，并據(jù)此實現(xiàn)了基于接觸角差異的選擇性分流、篩選與分離。
在實驗部分，研究團(tuán)隊依托nanoArch® P150（精度：25μm）批量制備了具有雙側(cè)弓形邊緣的微流道結(jié)構(gòu)，并在微米尺度上穩(wěn)定復(fù)現(xiàn)目標(biāo)曲率特征。
PDMS/二甲基硅油超疏水高拉伸薄膜
■ 發(fā)表期刊：《Chemical Engineering Journal》
■ 研究團(tuán)隊：魯東大學(xué)陳雪葉教授團(tuán)隊
■ DOI：10.1016/j.cej.2025.161028
團(tuán)隊采用nanoArch® P150（精度：25μm）3D打印設(shè)備結(jié)合模塑法，設(shè)計制造了一種具有高拉伸PDMS/二甲基硅油超疏水薄膜(Pdoshtf)。
所制備的Pdoshtf表現(xiàn)出優(yōu)異的拉伸性能和超疏水穩(wěn)定性，斷裂拉伸率為300%。該薄膜在拉伸250%后，仍能保持優(yōu)異的超疏水性能。此外，落在 Pdoshtf上的液滴會及時反彈，沒有任何殘留物，顯示出優(yōu)異的超疏水特性。最后，團(tuán)隊設(shè)計制備了一種由Pdoshtf和電磁系統(tǒng)組成的能量收集裝置，該裝置可以通過液滴和反彈來收集雨滴的能量。
液態(tài)金屬微電極
■ 發(fā)表期刊：《Advanced Materials Technologies》
■ 研究團(tuán)隊：重慶大學(xué)生物工程學(xué)院胡寧教授和鄭小林教授課題組
■ DOI：10.1002/admt.202401137
課題組開發(fā)了一種高分辨率、低阻抗的液態(tài)金屬微電極(μLMEs)的快速制備方法，利用液態(tài)金屬 (LM) 鎵 (Ga) 和聚 N-異丙基丙烯酰胺 (PNIPAM) 的獨特相變特性，將鎵金屬填充進(jìn)圖案化的聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 微通道，形成精密的表面嵌入微電極。
在本研究中，采用摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）3D打印技術(shù)快速制作不同形狀和深度的微通道模具，展現(xiàn)了巨大的優(yōu)勢。
非線性增韌機制
■ 發(fā)表期刊：《Advanced Materials》
■ 研究團(tuán)隊：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)倪勇教授、何陵輝教授課題組
■ DOI：110.1002/adma.202419635
研究團(tuán)隊的工作系統(tǒng)揭示了離散點陣超材料中通過桿件屈曲失穩(wěn)調(diào)控裂紋場的新型增韌機制，建立了結(jié)構(gòu)參數(shù)與斷裂性能的定量映射關(guān)系，為發(fā)展超輕高韌材料提供了理論框架和設(shè)計方法。
實驗樣品采用nanoArch® S130（精度：2μm）3D打印系統(tǒng)制造，使得裂紋形貌、單元尺寸和邊界條件均得到了高精度實現(xiàn)，為系統(tǒng)開展裂紋起始實驗與數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）應(yīng)變分析提供了堅實技術(shù)支撐。
微錐陣列電極
■ 發(fā)表期刊：《EES Catalysis》
■ 研究團(tuán)隊：北京化工大學(xué)孫曉明教授、羅亮副教授和清華大學(xué)的段昊泓副教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊
■ DOI：10.1039/d4ey00184b
研究人員開發(fā)了一種獨特的傾斜微錐陣列（TMCA）電極，該電極模板是利用摩方精密nanoArch® P140 （精度：10μm）3D打印設(shè)備加工而成，表面氣泡接觸角約130°，具有“滑移疏氣"特性。
基于電極結(jié)構(gòu)設(shè)計，重力輔助拉普拉斯力，引導(dǎo)氣泡沿微錐電極表面斜向上定向滾動輸運，最終使氣泡貼電極表面快速向上移動，而非進(jìn)入電解液，從而實現(xiàn)自發(fā)高效的陰陽極氣體產(chǎn)物分離。
嵌入式微氣泡3D打印聲學(xué)超表面
■ 發(fā)表期刊：《Lab on a chip》
■ 研究團(tuán)隊：南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院王光輝教授課題組
■ DOI：10.1039/D4LC00890A
課題組設(shè)計開發(fā)了一種基于3D打印技術(shù)的嵌入式微氣泡聲學(xué)超表面，突破性實現(xiàn)了對聲頻的選擇性操控。
該聲學(xué)超表面采用microArch® S240 （精度：10μm）3D打印系統(tǒng)制備，通過在直徑和高度方向上的精準(zhǔn)控制，實現(xiàn)了多種尺寸微孔結(jié)構(gòu)的加工，從而為頻率選擇性設(shè)計提供了高度靈活性。
摩方精密長期致力于推動微納3D打印技術(shù)的前沿探索與產(chǎn)業(yè)融合，專注于構(gòu)建從技術(shù)研發(fā)、材料創(chuàng)新、設(shè)備定制到制造服務(wù)一體化的高精密解決方案體系。我們以自主研發(fā)的高性能材料為核心，以工業(yè)級精密打印設(shè)備為基礎(chǔ)，持續(xù)助力制造領(lǐng)域在工藝優(yōu)化、流程升級與價值重構(gòu)方面的系統(tǒng)提升。
過去一年，摩方精密已為國內(nèi)外多所高校與科研機構(gòu)提供了專業(yè)的技術(shù)服務(wù)支持，幫助其在原型驗證、工藝測試等關(guān)鍵研發(fā)階段顯著提升效率、降低綜合成本，有效加速了科研項目從理論設(shè)計到實驗驗證的完整價值實現(xiàn)閉環(huán)。
展望2026，摩方將持續(xù)深化“技術(shù)—產(chǎn)業(yè)—科研"協(xié)同機制，構(gòu)建更加開放、智能、響應(yīng)敏捷的科研支持平臺，致力于縮短從實驗成果到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)化周期，助力更多前沿研究實現(xiàn)高質(zhì)量落地與可持續(xù)創(chuàng)新。
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