在探索科學真理的進程中，來自不同學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，都標志著人類對自然規律和社會發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打印技術為眾多前沿研究提供了關鍵的制造支撐，助力科研人員在各自領域深入探索，產出了一系列具有里程碑意義的創新成果。

此次年度成果梳理，范圍橫跨多個關鍵方向，不僅是對過去一年科研進展的系統總結，亦為洞察未來技術趨勢提供了重要窗口。本文將聚焦仿生學、新材料、太赫茲、微機械、微流控、傳感技術、超材料、力學研究與聲學應用領域的突破（點擊圖片即可閱讀全文）。

01 PART ONE 仿生技術

振動誘導仿生結構

■ 發表期刊：《Advanced Functional Materials》

■ 研究團隊：南京航空航天大學姬科舉副研究員/戴振東教授團隊

■ DOI：10.1002/adfm.202516421

受蝗蟲、蟈蟈等昆蟲在傾斜甚至倒立樹枝上穩定爬行機制的啟發，研究團隊開發出一種仿生梯度化曲率光滑墊結構。該結構在保有多界面適應性的同時，成功通過振動調控實現了黏附/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（nanoArch® S140 Pro，精度：10μm），制備了四種參數可調的系列樣品。該研究提出的“梯度分布-振動誘導"協同策略，成功實現了在傾斜、粗糙、振動與變溫環境下黏附/摩擦性能的穩定附著與快速、可逆的切換，為發展適用于動態環境的“智能"末端執行器提供了新的思路。

拓撲彈性液體二極管

■ 發表期刊：《Science Advances》

■ 研究團隊：武漢大學薛龍建教授、趙焱教授與香港理工大學王鉆開教授團隊

■ DOI：10.1126/sciadv.adt9526

該研究構建的拓撲彈性液體二極管（TELD）不僅能夠實現液體的單向長程輸運，還可對流動路徑進行原位動態調控。TELD的創新之處在于利用正交方向力的競爭，實現對液體流向的精準按需操控，且可通過兩種獨立模式實現：一是在彈性基底層中施加機械應變，二是調節液體的注入速率。此外，TELD在電路的邏輯門控、微化學反應器及霧水收集等實際場景中展現出應用潛力。

作者通過microArch® S230（精度：2μm）3D打印系統制備了仿南洋杉葉片棘輪陣列硬模板，結合軟印刷技術與基底預拉伸制備了TELD。調控TELD基底層的應變或液體注射速度實現了液體流動方向的可逆操縱，為微流控系統提供了一種動態控制新策略。

耦合錐梯度溝槽

■ 發表期刊：《Journal of Materials Chemistry A》

■ 研究團隊：魯東大學陳雪葉教授

■ DOI：10.1039/D5TA02118A

研受自然界啟發，將松針的錐形結構與銀杏葉的溝槽結構相結合，利用nanoArch® P150（精度：25μm）3D 打印系統制備了仿生耦合錐梯度溝槽（BCGG），實現油滴在無外部能源下的逆重力自驅動輸運。

該結構通過拉普拉斯壓力與毛細力協同作用，實現了油滴的自驅動、跨界面高效運輸，運輸速度達55.2mm/s，是傳統錐形結構的11倍，為油水分離領域提供了新的思路和方法。

仿生微結構防雪策略

■ 發表期刊：《Advanced Materials Technologies》

■ 研究團隊：西北工業大學苑偉政教授、何洋教授團隊

■ DOI：10.1002/adma.202500839

該團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構，有效削弱了范德華力和毛細力，實現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=防冰的傳統思路，為天氣下的能源系統、橋梁設施提供了新型防護策略。

02 PART TWO 新材料

三芳基乙烯材料

■ 發表期刊：《Journal of the American Chemical Society》

■ 研究團隊：西北工業大學黃維院士團隊于濤教授課題組

■ DOI：10.1021/jacs.5c00976

研究團隊通過將二苯并噻吩構建閉環態擴展π共軛體系引入三芳基乙烯骨架中，實現了吸收峰與激發光譜的紅移。鹵素原子與扭曲分子構型產生的豐富分子間相互作用有效穩定了三線態激子并降低能量耗散，從而賦予了材料可見光激發型光致變色與室溫磷光特性。

研究團隊利用可調摻雜濃度，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-室溫磷光雙模式結構。

自發滲透制備多孔復合材料

■ 發表期刊：《Journal of Materials Research and Technology》

■ 研究團隊：阿聯酋哈利法大學張鐵軍教授及Khalid Askar團隊

■ DOI：10.1016/j.jmrt.2024.12.15

該研究利用增材制造技術制備了一種適用于太陽能處理且具有復雜形狀的3D CuO/Al2O3陶瓷復合結構，減輕了純Al2O3 3D打印結構固有的有限光學性能。所提出的制造方法利用空氣中的打印后高溫熱處理將Cu金屬氧化成黑色CuO，并將熔融CuO滲透到3D打印的Al2O3預成型件中，從而產生3D陶瓷復合結構。

使用兩種不同的陶瓷3D打印技術打印具有相似拓撲結構但尺寸不同的復雜形狀Al2O3 3D結構（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

■ 發表期刊：《Chemical Science》

■ 研究團隊：西北工業大學于濤教授團隊

■ DOI：10.1039/d5sc00316d

團隊設計并合成了一系列具有A-D-A構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，成功開發了可光固化的RTP樹脂。

研究者采用nanoArch® P150（精度：25μm）3D打印設備，打印了一系列具有RTP特性的復雜三維結構。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節的特性，實現了特定結構的實時溫度傳感裝置及新型陣列顯示器件的制備和應用。

光固化微波陶瓷

■ 發表期刊：《Journal of the European Ceramic Society》

■ 研究團隊：北京大學深圳研究生院李昊博士后、國家納米科學中心劉飛博士后及河北工業大學程立金老師團隊

■ DOI：10.1016/j.jeurceramsoc.2025.117492

團隊設計通過microArch® S240（精度：10μm）成功制備了高性能的復雜鈣鈦礦結構的BZN微波陶瓷。

同時，報導了光固化復雜鈣鈦礦結構微波陶瓷中B位1：2有序疇結構的變化規律，并設計制備了圓柱形介質諧振器天線，實測中心頻率為7.1GHz，帶寬達590MHz，輻射效率超過90%，驗證了光固化成形復雜鈣鈦礦結構的BZN陶瓷在高頻器件中的實際應用價值。

高性能微波陶瓷

■ 發表期刊：《Journal of Alloy and Compounds》

■ 研究團隊：河北工業大學程立金老師及國家納米科學中心劉飛博士后團隊

■ DOI：10.1016/j.jallcom.2025.183833

團隊通過microArch® S240（精度：10μm）成功制備了高性能的Mg2TiO4-Ca0.8Sr0.2TiO3（MT-CST）微波陶瓷，并設計制備了復雜形狀陶瓷濾波器，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用價值。

精細催化載體結構

■ 發表期刊：《Chemical Engineering Science》

■ 研究團隊：諾丁漢大學研究團隊

■ DOI：10.1016/j.ces.2024.121156

研究團隊采用摩方精密微納3D打印技術及創新的水凝膠配方，在保持催化酶活性的前提下，成功制造出精度高達10μm的精細催化載體結構。

該文章中的生物催化反應器芯是利用nanoArch® S130（精度：2μm）3D打印設備直接打印加工而成。相較于無流道結構，通過3D打印技術加工的三維酶基催化劑實現了提升催化效率，可達60%，并且通過將靜態反應器修改成動態連續反應器的方式，整個動態催化系統的催化效率相較于靜態催化系統提高了240%。

03 PART THREE 太赫茲

極小曲面超結構

■ 發表期刊：《Advanced Functional Materials》

■ 研究團隊：北京理工大學何汝杰教授、李營教授團隊

■ DOI：10.1002/adfm.202500970

研究團隊采用靜電自組裝結合nanoArch® S140 Pro（精度：10μm）3D打印機，設計制造了一種SiCw@MXene/SiOC極小曲面超結構，兼具優異的寬頻段太赫茲波屏蔽性能、隔熱性能和電熱轉化性能。

該超結構在室溫和300 ℃下熱導率僅為0.23和0.39W/m·K，具有良好的隔熱性能。并且該超結構還能在較低的輸入電壓下穩定產生焦耳熱，實現電熱轉化，從而為環境下的多功能太赫茲電磁屏蔽器件發展與應用提供了可能。

超分辨廣角太赫茲成像透鏡

■ 發表期刊：《Nature Communications》

■ 研究團隊：香港城市大學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用示范。

該太赫茲超透鏡是由復雜且精密的徑向梯度周期性超材料結構構成，該結構是通過microArch® S230 (精度：2μm) 高精密3D打印系統制備完成。該研究創造性地提出并設計了徑向梯度周期性超材料，以實現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

■ 發表期刊：《Biosensors & Bioelectronics》

■ 研究團隊：西安交通大學張留洋教授團隊

■ 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生的電磁誘導吸收（EIA）效應，成功實現了對糖類、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—金屬三明治結構。相比于傳統平面結構，立體結構能夠提供更大的太赫茲與物質相互作用空間，從而提高傳感靈敏度。在器件制備方面，研究團隊采用nanoArch® S130（精度：2μm）實現了立體器件的高精度制備，相比于傳統光刻工藝，極大簡化了制備復雜性，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。

04 PART FOUR 傳感

超支化聚氨酯（HPU）微柱

■ 發表期刊：《Matter》

■ 研究團隊：南方科技大學郭傳飛教授團隊

■ DOI：10.1016/j.matt.2025.102221

團隊創新性地引入超支化聚氨酯（HPU）微柱作為界面結構，顯著提升了器件的力學穩定性與響應性能。

研究人員基于microArch® S230 (精度：2µm) 3D打印設備，成功制備出一系列不同幾何參數（直徑為50–800µm，高度200µm）的微柱模具，為高性能傳感器界面的結構優化提供了核心技術支撐。

3D打印多功能柔性傳感器

■ 發表期刊：《Composites Communications》

■ 研究團隊：廣西大學龍雨教授團隊

■ DOI：10.1016/j.coco.2025.102287

龍雨教授團隊開發了一種新型的3D打印多功能柔性傳感器，實現了微小壓力感應、動態接近感知和內在自我修復等多種功能集成。

該傳感器利用多級仿生結構的介電層設計和雙電層效應的結合，實現了2.449kPa-1（＜0.5kPa）的高靈敏度，58ms的快速響應時間，0.5Pa的檢測限，以及0.1%的超高壓力分辨率。其中，仿生間歇結構介電層的制備是利用microArch® S230（精度：2μm）3D打印而成。

05 PART FIVE 微機械

亞毫米光纖內窺機器人

■ 發表期刊：《Nature Communications》

■ 研究團隊：香港科技大學工程學院申亞京教授研究團隊

■ DOI：10.1038/s41467-024-55199-6

該研究開發了一種用于介入診斷和治療的磁驅光纖連續體機器人，展示了高精度控制和內窺下多功能生物醫學操作能力。其中亞毫米空心骨架是通過nanoArch® S140（精度：10μm）3D打印系統制備而成。

這款連續體機器人不僅借助微納3D打印和磁噴涂技術實現了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。

高曲率弓形邊緣設計框架

■ 發表期刊：《Chemical Engineering Journal》

■ 研究團隊：西安交通大學機械工程學院張輝副教授團隊

■ 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計框架，利用能量最小化與三維界面形貌預測，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生阻礙的判據，并據此實現了基于接觸角差異的選擇性分流、篩選與分離。

在實驗部分，研究團隊依托nanoArch® P150（精度：25μm）批量制備了具有雙側弓形邊緣的微流道結構，并在微米尺度上穩定復現目標曲率特征。

06 PART SIX 微流控

PDMS/二甲基硅油超疏水高拉伸薄膜
■ 發表期刊：《Chemical Engineering Journal》

■ 研究團隊：魯東大學陳雪葉教授團隊

■ DOI：10.1016/j.cej.2025.161028

團隊采用nanoArch® P150（精度：25μm）3D打印設備結合模塑法，設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表現出優異的拉伸性能和超疏水穩定性，斷裂拉伸率為300%。該薄膜在拉伸250%后，仍能保持優異的超疏水性能。此外，落在 Pdoshtf上的液滴會及時反彈，沒有任何殘留物，顯示出優異的超疏水特性。最后，團隊設計制備了一種由Pdoshtf和電磁系統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。

液態金屬微電極

■ 發表期刊：《Advanced Materials Technologies》

■ 研究團隊：重慶大學生物工程學院胡寧教授和鄭小林教授課題組

■ DOI：10.1002/admt.202401137

課題組開發了一種高分辨率、低阻抗的液態金屬微電極(μLMEs)的快速制備方法，利用液態金屬 (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打印技術快速制作不同形狀和深度的微通道模具，展現了巨大的優勢。

07 PART SEVEN 超材料

非線性增韌機制

■ 發表期刊：《Advanced Materials》

■ 研究團隊：中國科學技術大學倪勇教授、何陵輝教授課題組

■ DOI：110.1002/adma.202419635

研究團隊的工作系統揭示了離散點陣超材料中通過桿件屈曲失穩調控裂紋場的新型增韌機制，建立了結構參數與斷裂性能的定量映射關系，為發展超輕高韌材料提供了理論框架和設計方法。

實驗樣品采用nanoArch® S130（精度：2μm）3D打印系統制造，使得裂紋形貌、單元尺寸和邊界條件均得到了高精度實現，為系統開展裂紋起始實驗與數字圖像相關（DIC）應變分析提供了堅實技術支撐。

08 PART EIGHT 力學

微錐陣列電極

■ 發表期刊：《EES Catalysis》

■ 研究團隊：北京化工大學孫曉明教授、羅亮副教授和清華大學的段昊泓副教授帶領研究團隊

■ DOI：10.1039/d4ey00184b

研究人員開發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。

基于電極結構設計，重力輔助拉普拉斯力，引導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，而非進入電解液，從而實現自發高效的陰陽極氣體產物分離。

09 PART NINE 聲學

嵌入式微氣泡3D打印聲學超表面

■ 發表期刊：《Lab on a chip》

■ 研究團隊：南京大學現代工程與應用科學學院王光輝教授課題組

■ DOI：10.1039/D4LC00890A

課題組設計開發了一種基于3D打印技術的嵌入式微氣泡聲學超表面，突破性實現了對聲頻的選擇性操控。

該聲學超表面采用microArch® S240 （精度：10μm）3D打印系統制備，通過在直徑和高度方向上的精準控制，實現了多種尺寸微孔結構的加工，從而為頻率選擇性設計提供了高度靈活性。

總結：

摩方精密長期致力于推動微納3D打印技術的前沿探索與產業融合，專注于構建從技術研發、材料創新、設備定制到制造服務一體化的高精密解決方案體系。我們以自主研發的高性能材料為核心，以工業級精密打印設備為基礎，持續助力制造領域在工藝優化、流程升級與價值重構方面的系統提升。

過去一年，摩方精密已為國內外多所高校與科研機構提供了專業的技術服務支持，幫助其在原型驗證、工藝測試等關鍵研發階段顯著提升效率、降低綜合成本，有效加速了科研項目從理論設計到實驗驗證的完整價值實現閉環。

展望2026，摩方將持續深化“技術—產業—科研"協同機制，構建更加開放、智能、響應敏捷的科研支持平臺，致力于縮短從實驗成果到產業應用的轉化周期，助力更多前沿研究實現高質量落地與可持續創新。