微流控（Microfluidics）作為微全分析系統的核心載體，是一種使用微通道處理或操控微小流體的技術(shù)。伴隨其在多學(xué)科交叉融合中的深度演進(jìn)，微流控光學(xué)器件已躍升為前沿技術(shù)創(chuàng )新的標志性領(lǐng)域。該領(lǐng)域通過(guò)微流控與光學(xué)器件的協(xié)同創(chuàng )新，為傳統光學(xué)系統開(kāi)辟了微型化集成、陣列化構型、低成本量產(chǎn)及高精度動(dòng)態(tài)調控的變革性路徑。

這種微尺度下的動(dòng)態(tài)光路重構，實(shí)質(zhì)是微流控光學(xué)器件對傳統光學(xué)體系的技術(shù)創(chuàng )新迭代。 作為微流控技術(shù)的核心分支之一，其依托微型化、陣列化、智能化的原生優(yōu)勢，正在重構光路設計范式。而驅動(dòng)這場(chǎng)變革的底層支撐，正是以高精度3D打印技術(shù)為代表的先進(jìn)制造能力——它以突破性的超高加工精度與一體化成型效率，成為攻克微流控光學(xué)器件規?；款i的核心支撐。

01 光流體革命：高精度微流道重構液體透鏡動(dòng)態(tài)調焦

深圳技術(shù)大學(xué)團隊開(kāi)發(fā)了一種具有可控液氣界面的可調光流液滴透鏡，展示了微流控與光學(xué)融合的精密控制能力。該器件以直徑僅2mm的液滴作為光學(xué)界面，其核心支撐結構——包含直徑0.3mm微流道的微流控樣件，由摩方面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)（nanoArch® P140，精度：10μm）一體化打印成型。

通過(guò)集成熱電冷卻器驅動(dòng)氣壓變化，研究人員實(shí)現了液滴曲率的動(dòng)態(tài)調控：當溫度在24℃至34℃區間變化時(shí)，透鏡焦距從17mm縮短至5mm，成像清晰度隨之實(shí)時(shí)改變。這一設計的革命性在于擺脫了傳統液體透鏡對高壓電場(chǎng)的依賴(lài)，僅需0.5V低電壓驅動(dòng)。微流道結構的精密密封性與表面光滑度確保了液體界面的穩定性，為用于視覺(jué)成像等微型光學(xué)系統提供了全新解決方案。

02 仿生之眼：3D打印視網(wǎng)膜血管模型重塑光學(xué)檢測標準

中國計量科學(xué)研究院胡志雄課題組開(kāi)發(fā)了一種基于3D打印模具的軟光刻和旋轉涂層技術(shù)，快速、高分辨率且經(jīng)濟地制造了一個(gè)多血管網(wǎng)絡(luò )和多層結構的微流控視網(wǎng)膜模體。這種視網(wǎng)膜模體不僅具有與人眼相應的物理尺寸和適當的光學(xué)屬性，而且已通過(guò)OCTA系統和商用共焦視網(wǎng)膜眼底鏡的測試，證明了其作為測試設備的可行性。

為了模擬人眼視網(wǎng)膜的光學(xué)特性，該模體采用不同濃度二氧化鈦納米粉末的聚二甲基硅氧烷（PDMS）為原材料進(jìn)行制作。該團隊選擇采用摩方精密nanoArch® S140（精度：10μm）3D打印設備制造出模具后，再對其進(jìn)行翻模，制造出簡(jiǎn)單、快速且低成本的軟光刻模具。此外，團隊還采用了特定的后處理方法，有效避免了由于3D打印模具中磷酸鹽基光引發(fā)劑的殘留而導致的PDMS固化抑制問(wèn)題，實(shí)現了高精度復雜的3D打印模具的層狀結構PDMS模體的脫模。

03 流態(tài)感知革命：一體成型微流控光學(xué)器件實(shí)現工業(yè)級檢測

卡塔尼亞大學(xué)Lorena Saitta課題組采用面投影微立體光刻(PμSL)技術(shù)和基于3D打印的PDMS翻模技術(shù)制備了用于段塞流檢測的微流控光學(xué)器件，通過(guò)對比研究評估了兩種加工技術(shù)及其制備材料的利弊。研究人員基于PμSL技術(shù) （nanoArch® S140，精度：10μm）采用摩方HTL光敏樹(shù)脂一步成型了微流控光學(xué)器件。

作為對比，研究人員還采用基于聚合物噴射3D打印的PDMS翻模技術(shù)多步工藝制備了微流控光學(xué)器件。兩種加工方法制備的器件進(jìn)口和出口定位不同，HTL器件的進(jìn)口和出口與微通道同軸對齊，而PDMS器件受限于加工方法，其進(jìn)口和出口正交于微通道。得益于摩方一體化成型工藝，HTL器件實(shí)現了高氣密性結構，可有效防止微流道內的液體泄漏問(wèn)題。

04 精度邊界突破：微納制造重構光學(xué)未來(lái)

摩方面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)持續賦能微流控光學(xué)領(lǐng)域的突破性創(chuàng )新。憑借其微米級超高精度與嚴苛公差控制能力，該技術(shù)成功將復雜微通道、仿生網(wǎng)絡(luò )等精密結構的制造，從理論構想轉化為可規?；瘜?shí)現的標準化流程。目前，由摩方精密3D打印系統賦能的前沿成果相繼涌現，印證了微納3D打印技術(shù)對全球科研生態(tài)的驅動(dòng)價(jià)值——其已助力800余所頂尖機構在仿生、微機器人、精密電子、5G通信及生物醫療等交叉領(lǐng)域實(shí)現關(guān)鍵技術(shù)突破。

從液滴透鏡的動(dòng)態(tài)曲率調控、視網(wǎng)膜血管的高保真光學(xué)仿生，到工業(yè)流體的實(shí)時(shí)精準感知，微流控光學(xué)器件正以高制造精度深度融入人類(lèi)探索與改造客觀(guān)世界的進(jìn)程。未來(lái)，源自中國智造的精密制造體系，必成為全球科學(xué)家重構光學(xué)未來(lái)圖景的核心基石。