近日，由德国马克斯·普朗克智能系统研究所与新加坡国立大学科学家组成的团队，在微纳米尺度三维制造领域取得重大突破。他们开发出一种名为“光流控组装”的新方法，成功利用金属、金属氧化物、碳材料及半导体等多种微粒材料，直接构建出复杂的三维微纳结构，打破了该领域长期依赖单一聚合物材料的局限。相关研究成果已于2026年1月28日发表在顶级学术期刊《自然》上。

该技术的核心原理在于精确操控“光驱动流动”。研究团队使用飞秒激光聚焦于分散有微粒的液体内部，产生一个局部的热点。这个热梯度会引发强烈的、定向的微流体流动，从而能够主动引导溶液中随机分布的特定微粒。实验中，研究人员预先制备了一个带有细小开口的聚合物微模具(类似于“蛋糕模”)，通过将激光精准定位在开口附近，光流控效应便将目标微粒“输送”并积累到模具内部的空间中。

完成微粒组装后，只需在后续步骤中移除聚合物模具，即可获得一个完全由目标材料构成、形状精确且自支撑的三维微结构。这种方法的关键优势在于其广泛的材料适用性与形状灵活性。微粒之间通过强大的范德华力结合，无需化学粘结即可确保结构的机械稳定性，使得从立方体、球体到更复杂形状的多样化构建成为可能。

这项研究成果标志着微纳加工技术迈出了关键一步。研究团队已成功演示了该技术在功能器件上的应用，例如制造可用于微流道中按尺寸分选颗粒的微型阀门，以及能由光或磁场驱动的多功能微型机器人。正如论文作者所总结，光流控组装技术克服了传统双光子聚合的材料限制，为未来多功能微型机器人、微尺度技术及其他众多前沿应用打开了全新的大门。

出版详情：作者：Metin Sitti，标题：《光流控三维微加工和纳米加工》，发表于：《自然》(2026)。期刊信息：《自然》