微流控（Microfluidics）作为微全分析系统的核心载体，是一种使用微通道处理或操控微小流体的技术。伴随其在多学科交叉融合中的深度演进，微流控光学器件已跃升为前沿技术创新的标志性领域。该领域通过微流控与光学器件的协同创新，为传统光学系统开辟了微型化集成、阵列化构型、低成本量产及高精度动态调控的变革性路径。
这种微尺度下的动态光路重构，实质是微流控光学器件对传统光学体系的技术创新迭代。 作为微流控技术的核心分支之一，其依托微型化、阵列化、智能化的原生优势，正在重构光路设计范式。而驱动这场变革的底层支撑，正是以高精度3D打印技术为代表的先进制造能力——它以突破性的超高加工精度与一体化成型效率，成为攻克微流控光学器件规模化瓶颈的核心支撑。
01 光流体革命，高精度微流道重构液体透镜动态调焦
深圳技术大学团队开发了一种具有可控液气界面的可调光流液滴透镜，展示了微流控与光学融合的精密控制能力。该器件以直径仅2mm的液滴作为光学界面，其核心支撑结构——包含直径0.3mm微流道的微流控样件，由摩方面投影微立体光刻（PμSL）技术（nanoArch® P140，精度：10μm）一体化打印成型。
通过集成热电冷却器驱动气压变化，研究人员实现了液滴曲率的动态调控：当温度在24℃至34℃区间变化时，透镜焦距从17mm缩短至5mm，成像清晰度随之实时改变。这一设计的革命性在于摆脱了传统液体透镜对高压电场的依赖，仅需0.5V低电压驱动。微流道结构的精密密封性与表面光滑度确保了液体界面的稳定性，为用于视觉成像等微型光学系统提供了全新解决方案。
DOI：10.1016/j.optlaseng.2023.107689
02 仿生之眼，3D打印视网膜血管模型重塑光学检测标准
中国计量科学研究院胡志雄课题组开发了一种基于3D打印模具的软光刻和旋转涂层技术，快速、高分辨率且经济地制造了一个多血管网络和多层结构的微流控视网膜模体。这种视网膜模体不仅具有与人眼相应的物理尺寸和适当的光学属性，而且已通过OCTA系统和商用共焦视网膜眼底镜的测试，证明了其作为测试设备的可行性。
为了模拟人眼视网膜的光学特性，该模体采用不同浓度二氧化钛纳米粉末的聚二甲基硅氧烷（PDMS）为原材料进行制作。该团队选择采用摩方精密nanoArch® S140（精度：10μm）3D打印设备制造出模具后，再对其进行翻模，制造出简单、快速且低成本的软光刻模具。此外，团队还采用了特定的后处理方法，有效避免了由于3D打印模具中磷酸盐基光引发剂的残留而导致的PDMS固化抑制问题，完美实现了高精度复杂的3D打印模具的层状结构PDMS模体的脱模。
DOI：10.1364/BOE.523115
03 流态感知革命，一体成型微流控光学器件实现工业级检测
卡塔尼亚大学Lorena Saitta课题组采用面投影微立体光刻(PμSL)技术和基于3D打印的PDMS翻模技术制备了用于段塞流检测的微流控光学器件，通过对比研究评估了两种加工技术及其制备材料的利弊。研究人员基于PμSL技术 （nanoArch® S140，精度：10μm）采用摩方HTL光敏树脂一步成型了微流控光学器件。
作为对比，研究人员还采用基于聚合物喷射3D打印的PDMS翻模技术多步工艺制备了微流控光学器件。两种加工方法制备的器件进口和出口定位不同，HTL器件的进口和出口与微通道同轴对齐，而PDMS器件受限于加工方法，其进口和出口正交于微通道。得益于摩方一体化成型工艺，HTL器件实现了高气密性结构，可有效防止微流道内的液体泄漏问题。
DOI：10.1007/s00170-022-08889-8
04 精度边界突破，微纳制造重构光学未来
摩方面投影微立体光刻（PμSL）技术持续赋能微流控光学领域的突破性创新。凭借其微米级超高精度与严苛公差控制能力，该技术成功将复杂微通道、仿生网络等精密结构的制造，从理论构想转化为可规模化实现的标准化流程。目前，由摩方精密3D打印系统赋能的前沿成果相继涌现，印证了微纳3D打印技术对全球科研生态的驱动价值——其已助力800余所顶尖机构在仿生、微机器人、精密电子、5G通信及生物医疗等交叉领域实现关键技术突破。
从液滴透镜的动态曲率调控、视网膜血管的高保真光学仿生，到工业流体的实时精准感知，微流控光学器件正以高制造精度深度融入人类探索与改造客观世界的进程。未来，源自中国智造的精密制造体系，必成为全球科学家重构光学未来图景的核心基石。
