摩方精密始終以技術創新為驅動，專注於高精度微納3D列印系統和材料的製造。 憑藉獨創的超高精度微納3D列印技術，為科研人員提供了強有力的技術支撐，在多個領域取得了里程碑式的研究成果。
在探索未知的道路上，在各個領域不斷積累知識和智慧，每一次科研成果都是對自然界和人類社會的更深刻理解。 在過去的一年裡，多所高校和機構通過摩方精密微納3D列印技術完成了多項科研創新專案，涵蓋力學、仿生學、微力學、微流控、超材料、新材料、生物醫藥、太赫茲應用八大領域，既是對2023年科研活動的全面回顧，也是對未來科研趨勢的視覺化**。
接下來，本文將重點介紹四個前沿的科學研究領域：仿生學、新材料、微流控和微力學。
微公尺級3D列印助力仿攀岩魚吸盤製備發表論文：仿生學研究團隊：中國科學院合肥物質科學研究所吳申副研究員團隊 原文鏈結： 受攀岩魚吸附現象的啟發，團隊開發了一種邊緣有層狀微觀結構的仿生吸附裝置，並從毛細管力和Stefan粘附的角度闡述了微觀結構邊緣在增強粘附力中的作用。 研究人員利用表面投影微立體光刻（奈米拱門S140，精度10 m）和膠體球蝕刻製備了具有不同仿生特性的仿生吸盤，並通過實驗驗證了微觀結構形狀和尺度、表面粗糙度和邊緣材料對仿生吸盤附著力的影響。 最後，該團隊進行了拉拔實驗，以表徵仿生邊緣的剝離行為，並說明微觀結構在吸盤邊緣與基材動態分離中的作用。 
爬行者生物吸盤和仿生吸盤結構堅固、抗疲勞、可 3D 列印的水凝膠，用芳綸奈米纖維增強發表期刊：Materials Today 研究團隊：清華大學航空航天學院李曉燕教授，南方科技大學葛琦副教授 原文鏈結： 該團隊將芳綸奈米纖維（ANF）引入3D列印水凝膠前驅體溶液中，在紫外光下固化後得到芳綸奈米纖維增強水凝膠複合材料。 芳綸奈米纖維增強水凝膠複合材料仍然具有基於DLP技術的3D列印特性，含有0對於3 wt%的ANF水凝膠複合材料，團隊成員使用BMF的MicroArch S240（10 m精度）微立體光刻3D列印裝置來製造具有複雜幾何形狀的晶格結構以及人類心臟結構。 細胞實驗表明，水凝膠複合材料在新增芳綸奈米纖維後仍具有良好的生物相容性。 
水凝膠複合材料的3D列印、生物相容性和效能比較新型光散射抑制機制使高保真光固化生物3D列印成為可能發表論文：Nature Communications 研究團隊：湖南大學機械與車輛工程學院韓曉曉教授課題組 原文鏈結： 課題組提出了一種具有光吸收和自由基反應協同作用的光散射抑制新機理，並基於該機理開發了一種新的光抑制劑（薑黃素-Na，Cur-Na），降低了攜帶細胞的光固化印刷過程中的光散射效應水凝膠，並將列印精度提高到12-2.以小於5%和1個畫素的幾何誤差，成功製備了多種具有多尺度通道和薄壁網路結構的生物活性功能支架。 該團隊將注入cur-NA的生物墨水應用於BMF的精密nanoarch S140（10 m精度）光固化印表機，並成功製造了多種複雜結構（仿生支架、可灌注血管網路、最小的三週期曲面等），展示了光抑制劑製備具有小規模特性的功能性細胞負載3D支架的出色能力。 進一步證明了這種生物墨水在組織工程中的適用性。 
複雜 3D 結構的解像度和高保真度高精度高強度聚合物衍生SIOC陶瓷的光固化3D列印發表論文：增材製造研究團隊：南方科技大學葛琦、王蓉團隊 原文鏈結： 團隊研發出具有超高列印精度和高陶瓷良率的PCP前驅體，並利用摩方精密nanoARCH S130（2公尺精度）和MicroARCH S240（10公尺精度）3D列印裝置，製備了多種尺寸可達5公尺的複雜三維結構。 將PCP前驅體在1100 °C下真空熱解後轉化為SiOC陶瓷，陶瓷收率高達569%。研究團隊設計了一種基於三重週期最小表面的I-WP結構（孔隙率為80%），抗壓強度高達240 MPa，實際密度僅為0367 g cm3，對應比強度 654×105 n·m/kg。超高的列印精度、優異的比強度、高陶瓷良率、複雜高精度零件的可加工性，可以極大地促進PDC陶瓷在工程領域和極端環境下的應用。 
3D列印聚合物衍生的SIOC陶瓷高效能MG2TiO4微波陶瓷的3D列印發表論文：增材製造研究團隊：中南大學劉少軍課題組和河北工業大學胡寧課題組 原文鏈結：團隊通過表面投影微立體光刻技術（MicroArch S240，精度10 m）成功製備了高效能、高精度的MG2TiO4微波陶瓷，並闡明了加工引數（雷射功率、時間和層厚）對加工精度和介電效能的影響。 最後，製備了加工誤差為16微公尺、品質因數為142,000 GHz的Mg2TiO4微波陶瓷。該方法成功解決了3D列印功能陶瓷與傳統成型方法相比，成樣精度差、密度低、介電效能低等多重問題。 同時，該研究為3D列印結構和功能陶瓷的商業化應用提供了理論依據。 
功率密度和層厚對樣品處理誤差的影響基於改性聚合物3D列印的功能化金屬微觀結構的製備發表論文：增材製造研究團隊：南洋理工大學佐藤博隆教授、早稻田大學王一凡教授團隊和梅津進次郎教授 原文鏈結：該小組提出了一種製造金屬聚合物微尺度三維結構的新方法。 在該方法中，將催化劑前驅體載入到光固化樹脂中，使用新型平面投影微立體光刻技術（NanoArch S140，精度10 m）對複雜結構進行高精度3D列印，並用NaOH溶液對列印樣品進行預處理，以增加催化劑前驅體[PD（II）]的存在，以便隨後在列印樣品上進行金屬化學鍍（ELD）。 與傳統工藝相比，該工藝更安全、更環保、耗時更少、成本更低。 此外，這種方法使金屬的多層沉積能夠獲得具有所需效能組合的多功能結構。 這種製造方法克服了傳統化學鍍工藝的瓶頸，例如在進行預處理時使用有毒化學品。 
用於3D列印的金屬-聚合物混合微觀結構垂直和水平紋理：錐形、表面液滴、雙模自輸和集水發表期刊：Chemical Engineering Journal 研究團隊：江蘇大學張忠強教授團隊 原文鏈結： 該團隊製備了一種具有橫向梯度微通道和圓周槽的新型縱向和水平紋理錐體，提出了功能表面梯度表面張力和毛細吸吸力耦合下的液滴自輸運雙模式， 實現了多尺度液滴的超快速、長距離無損自輸運。本研究採用摩方精密NanoArch S140（精度10 m）高精度3D印表機製備長水平紋理錐體，實現了多尺度液滴的超快定向長距離自傳輸。 縱向和水平紋理錐觸發了兩種流體輸送模式：由年輕拉普拉斯壓力差驅動的液滴和微通道內吸入壓力誘導的流體輸送。 由於圓周溝槽連線梯度微通道，殘留的水層和截留在錐體表面的液滴仍能自發地輸送到錐體的根部，最終實現液滴的完全輸送。 
縱向和水平紋理錐體模型和結構表徵亞體素控制雙材料多結構長絲的微流控列印發表論文集： Advanced Materials Technologies 研究團隊： 北京航空航天大學機械工程學院陳華偉課題組 原文鏈結： 課題組提出了一種動態可調的DIW列印策略，將可移動的列印針連線到Y形微流控噴嘴上，通過調節擠出壓力和微流控噴嘴中針的運動，可以精確控制長絲內層的位置、比例和形狀。 然後，可以通過亞體素精確控制燈絲的內部結構，並製造出具有各種複雜結構的燈絲。本文構建了乙個動態可調的DIW列印平台。 平台由三軸直線運動載物台和微流控列印頭組成，微流控列印頭由具有Y形流道的微流控晶元、電機控制的微動平台、固定列印針和活動列印針組成，從Y型流道的兩個臂插入。 微流控晶元由BMFSO的MicroArch S240（精度為10公尺）高精度3D印表機製造，最小內通道尺寸為800公尺，決定了列印線材的直徑和列印精度，高精度的微流控晶元通道也保證了通道與列印針之間的良好配合。 
用於雙材料多結構長絲的可程式設計亞體素控制微流控列印平台基於水砂運動特性的分體式綠籬滴灌機抗堵效能優化期刊：《水》 研究團隊：石河子大學王振華教授團隊 原文鏈結：研究團隊根據水砂運動特性，提出了一種分流對沖滴灌機和一種抗堵塞優化方案。 團隊採用新型整合列印技術（NanoArch S140，精度10公尺）實現滴灌流道試樣的高精度3D列印，並進行了物理實驗和數值模擬研究。 本研究提出的灌溉器抗堵塞優化方案，在保持灌溉器水力效能的前提下，可使灌溉器的抗堵塞效能提高60%。 
分流套期保值流道和列印試樣的結構引數基於可調塑性凝聚固體液態金屬的3D柔性電子學發表論文：Nature Electronics 研究團隊：哈爾濱工業大學（深圳）馬星教授，中國科學院深圳先進技術研究院劉志遠研究員 原文鏈結：馬星教授和劉志遠研究員提出了一種將鎵基液態金屬轉化為固態並塑性變形來製備具有複雜三維結構的柔性導體的方法。 為了證明該方案的實用性，作者設計了一種具有超高靈敏度的3D應變感測器，乙個由3D跳線導體組成的二極體（LED）陣列，以及乙個由具有3D螺旋結構的可穿戴感測器和多層柔性電路板組成的手指動作監測裝置。 在這項研究中，由摩方精密NanoARCH P150機器（精度為25 m）列印的高精度模具3D為2D應變感測電路和3D拱形跳線的製造提供了精密支援。 
一種具有3D結構的可穿戴手指運動監測柔性裝置基於非對稱互鎖梯度模量結構的柔性電容式壓力感測發表論文：Advanced Functional Materials 研究團隊：復旦大學吳利民課題組 原文鏈結： 該團隊開發了一種基於非對稱互鎖梯度模量結構的柔性電容式壓力感測，用於超寬範圍壓力監測。 在該感測器中，不對稱互鎖的結構電極在擴大監測範圍方面起著至關重要的作用。 團隊採用摩方精密NanoAR S130（精度2公尺）3D列印裝置，實現了非對稱互鎖圓頂結構模板的高精度列印，並創新性地結合了非對稱互鎖結構電極和梯度模量的概念，進一步擴大了監測範圍，在保證感測器其餘效能的同時，保證了感測的可靠性。
非對稱聯鎖梯度模量感測器的結構設計與應用採用高時空解像度的機械人感知系統進行紋理識別發表論文：Nature Communications 研究團隊：南方科技大學郭傳飛課題組 原文鏈結：課題組開發了一種基於柔性滑感的機械人觸覺感知系統，用於紋理識別。 在這種感測器中，表面的指紋結構和感測器中的微觀結構層對感測效能起著關鍵作用。 該團隊使用摩方精密的NanoArch S130（精度為2公尺）3D列印裝置，實現了類指紋結構模板和分層微觀結構模板的高精度列印，並結合倒模技術，製備了柔性PDMS人工指紋圖譜（週期：350 m，高度：260 m）和具有多級微結構的離子凝膠（週期：200 m，高度：55 m）。
模仿人類感官系統進行紋理識別的機械人感知系統基於超精密3D列印柔性感測的軟體機械人“非接觸式”互動教學發表論文：Nature Communications 研究團隊：北京大學機械工程與自動化學院仿生機械人研究組文力研究組 原文鏈結：團隊最新基於雙模態智慧型感知介面的軟體機械人非接觸式互動教學方法。 基於摩擦奈米發電機的原理和液態金屬的壓阻效應，課題組提出了一種柔性雙峰智慧型面板（FBSS），可以實時感知和解耦非接觸訊號和接觸訊號。 感測器的結構主要由柔性介電層、柔性電極層、激發層、液態金屬圖案和封裝層組成。 該團隊使用一種新穎的微立體投影光刻技術（NanoArch S140,10 m 精度）在柔性介電層表面 3D 列印微金字塔模具，該薄膜具有固有的柔韌性和可拉伸性。
FBSS設計和感測原理液態金屬油墨的超聲波輔助非接觸式燒結及電路構建發表論文：Advanced Science Research 團隊：哈爾濱工業大學（深圳）馬星教授團隊 原文鏈結：團隊提出了一種超聲輔助燒結策略，既能保持LM電路原有形貌，又能在具有各種複雜表面形貌的襯底上燒結電路。 該方法實現了LM電路在柔性材料上的燒結，驗證了該方法在構建可拉伸或柔性電子器件中的可行性。 建議以水為能量傳輸介質，實現與襯底材料間接接觸的遠端燒結，極大地保護了LM電路免受機械損傷。 該方法有助於為不同場景下LM電路的構建提供技術途徑。 團隊成員使用表面投影微立體光刻（nanoarch P150，精度25 m）製備不同的樹脂模型，通過在模型上設計凹槽，然後塗墨，實現了在三維表面上構建複雜的線條。
LM油墨製備工藝示意圖基於電離感測器的指尖脈衝試驗在動脈硬化中的應用發表論文：Advanced Healthcare Materials 研究團隊：南方科技大學郭傳飛課題組、南方科技大學醫院、深圳工業大學等單位 原文鏈結：作者構建了乙個多功能微針（MN）貼片，該貼片是利用摩方的NanoArch S140（精度為10公尺）3D列印裝置對模具進行加工，然後通過PDMS轉動模具製備的。 通過有效的化學-光動力抗菌協同作用和傷口表面生長因子的持續釋放，可以實現傷口的快速癒合。 本研究設計的基於MOFS的多功能微針貼片為緩慢傷口染色提供了一種簡單、安全、有效的替代方案。
多功能Mdp MN貼片的製備和表徵微針SERS感測器實現農藥殘留檢測發表期刊：ACS Applied Materials & Interfaces 研究團隊：廣東工業大學王成勇教授團隊 原文鏈結：該團隊提出了一種新型微針SERS感測器。 該團隊採用2微公尺精度對映微立體光刻技術（NanoArch S130，精度2公尺）實現微針模具的高精度3D列印，結合倒置模具技術，將銀奈米顆粒引入透明質酸鈉聚乙烯醇水凝膠微針貼片（PVA HA MN）中，獲得具有高靈敏度效能的AG HA PVA微針貼片基SERS感測器。 該感測器由銀奈米顆粒和透明質酸鈉聚乙烯醇水凝膠組成，具有優良的溶脹效能，能快速吸收農產品中的農藥殘留，實現農藥殘留的快速檢測，並具有高比表面積的階梯結構，大大提高了微針SERS感測器的檢測效能。
微針SERS感測器同時檢測農產品表面和內部農藥殘留的示意圖，摩方精密謹向所有辛勤工作的學者和研究人員致敬，並期待他們碩果累累、碩果累累的新年。 摩方精密將繼續加快新產品研發步伐，整合內外部資源，提供更加優化的服務，持續為客戶提供專業的技術支援、高效的服務和一站式系統解決方案，以實現互利共贏，共同迎接行業快速發展帶來的新機遇。