在自然界的潮起潮落、河流蜿蜒的法則中，孕育了豐富多樣的流體現(xiàn)象。在漫長的自然演變中，人類不斷鉆研流體的行為與屬性，探究其在自然界中的流動路徑、能量轉(zhuǎn)換和相互作用。借鑒流體的流動特性、能量傳遞和形態(tài)變化，人類創(chuàng)造出了眾多既復雜又高效的流體技術(shù)，流體力學因此蓬勃發(fā)展。

微流體技術(shù)是一種在微米級別操縱流體的技術(shù)，通過微通道中的特殊流體行為，如層流，實現(xiàn)了對微小流體量的精確控制。該領(lǐng)域的研究成果，不僅催生了價值數(shù)十億美元的市場，也在醫(yī)療診斷、實驗室芯片、航空航天、能源工程等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。

當前，微流體技術(shù)的研究焦點集中在兩個方面：一是將微流體原理融入現(xiàn)有產(chǎn)品，提升其性能；二是開發(fā)新型的大規(guī)模集成微流體平臺，旨在降低成本，提高生產(chǎn)效率。

利用3D打印技術(shù)的創(chuàng)新潛力，目前已能設(shè)計并生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)復雜、功能增強的微流體器件。該技術(shù)使得微流體器件的研發(fā)不斷向微型化和集成化方向邁進，實現(xiàn)了技術(shù)層面的重大突破。接下來，一起看看3D打印技術(shù)賦能微流體疏水結(jié)構(gòu)制備的應用案例，共尋未來發(fā)展趨勢的潛在路徑。

磁響應微結(jié)構(gòu)

北京理工大學、西北工業(yè)大學、浙江大學研究團隊開發(fā)了一種采用具有可逆變形的磁響應微鰭(MRS)進行除冰的有前途的策略，展示了一種由不均勻變形導致的冰粘附界面局部破壞引起的新型微尺度鏟冰效應，并研究了其對冰粒徑和溫度的依賴性。

研究中的柔性分子刷是先利用摩方精密nanoArch® S140 （精度：10 μm）3D打印系統(tǒng)設(shè)計和制造了原始模具，然后經(jīng)PDMS翻模和磁化處理后制備而成。本研究提出的無需耗能加熱的原位除冰解決方案為進一步開發(fā)高效可靠的飛機、風力渦輪機和電力傳輸除冰解決方案提供了一種思路。

DOI：10.1002/advs.202408594

仿金魚草網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

湖南大學王兆龍課題組研發(fā)了一種外表面超親水和內(nèi)表面疏水的多孔仿生微結(jié)構(gòu)，其不同接濕潤性產(chǎn)生的拉普拉斯力保證了多孔仿生微結(jié)構(gòu)的液體單向性能。

該研究利用摩方精密nanoArch® S140（精度：10 μm）3D打印系統(tǒng)制備了原樣品，展示了多孔仿生微結(jié)構(gòu)在水下厭氧化學反應的潛在應用，為水下化學和微流體工程的潛在應用提供了更多可能。

DOI：10.1021/acsami.1c24332

仿松針多級非對稱結(jié)構(gòu)

受松針表面多級非對稱結(jié)構(gòu)啟發(fā)，大連理工大學馮詩樂副教授，使用摩方精密面投影微立體光刻（PμSL） 3D打印技術(shù)（nanoArch® S140，精度：10 μm），制備了仿松針多級非對稱結(jié)構(gòu)表面，實現(xiàn)了快速、長程的液滴自發(fā)定向輸運。

該研究揭示了液滴從平面向曲面運動的機理，證明了非對稱結(jié)構(gòu)誘導的頂端效應普遍適用于各種尺度的液滴。

DOI：10.1126/sciadv.abb4540

蘑菇狀柔性超疏水仿生微結(jié)構(gòu)

上海交大機械與動力工程學院胡松濤副教授課題組設(shè)計并制備了具備機械強度的柔性超疏水仿生微結(jié)構(gòu)，兼具抗液性與耐磨性。

研究團隊采用光學精度為10 μm的nanoArch® S140 3D打印系統(tǒng)高效、精準地實現(xiàn)了蘑菇狀超疏水仿生微結(jié)構(gòu)制備。該研究成果在機械裝備抗液防冰等領(lǐng)域具有重要的應用前景。

DOI：10.1021/acsami.1c10157

盡管微流體技術(shù)在眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應用潛力，但其發(fā)展仍面臨著多重挑戰(zhàn)。首先，技術(shù)的商業(yè)化轉(zhuǎn)化存在難度，這主要是由于微流體技術(shù)的復雜性和市場接受度的不確定性所導致。其次，研發(fā)成本的高昂成為制約其快速發(fā)展的一個重要因素，這不僅包括設(shè)備投入，還包括人才培養(yǎng)和科研成本。

摩方精密憑借其微納3D打印技術(shù)，實現(xiàn)了優(yōu)異的精度和公差控制，并在這一過程中積累了深厚的專業(yè)知識和強大的技術(shù)實力。未來，摩方精密將持續(xù)不斷促進微流體技術(shù)向更高級別邁進，與不同學科領(lǐng)域的進行深度合作，為推動相關(guān)行業(yè)的創(chuàng)新與升級不懈努力。