从原型设计到艺术殿堂，微纳3D打印如何助力游戏产业新升级？

随着《黑神话：悟空》引发现象级文化狂潮，中国的游戏产业迎来了爆发式增长，技术与创意的结合不断推动着新的可能性。AI设计和3D打印技术的应用，为游戏场景搭建、硬件创新、原型设计与测试、以及VR和AR传感系统提供了一种快速、高效、低成本的构建方式。这种技术不仅缩短了动漫游戏开发周期，还极大地丰富了游戏的视觉效果、艺术表现性以及游戏体验性，推动了游戏产业进入一个全新的境界。

融合碰撞 找寻破局点

随着技术的不断进步和成本的逐步降低，微纳3D打印技术在游戏开发中的多种可能性正在逐步显现。例如，可复刻还原游戏中的高精度场景模型，为游戏场景的搭建提供精准、高效的构建方案。在游戏设备及定制化配件生产方面，微纳3D打印技术将辅助开发者进行原型设计和研发测试，进而大幅缩短游戏产品的开发周期。

此外，它可以用于制造游戏控制器的精密部件，提升玩家的操作体验；或者在开发增强现实（AR）和虚拟现实（VR）游戏时，利用微纳3D打印技术打造更为轻便、响应速度更快、功能更强大的头戴设备和游戏手柄。这些设备不仅能够提供沉浸式的游戏体验，还能够通过更精准的传感器捕捉玩家的动作，从而实现更自然的交互。

科技创新 催生新产业

从长远的角度分析，微纳3D打印技术预计将随着技术的不断成熟和市场需求的增长，在游戏行业中扮演更加重要的角色。以下是一些具体实例，它们揭示了微纳3D打印技术在传感器技术领域的创新进展。

 01 柔性压力传感器逆向设计

南方科技大学郭传飞教授、香港大学方绚莱教授研究团队合作提出了一种高效的逆向设计方法，通过引入降阶模型来限制设计范围，并提出了“跳跃选择”方法以提高数据筛选效率。

团队采用摩方精密nanoArch® S130（精度：2 μm）3D打印设备，实现了所设计的复杂凸起结构模板的高精度打印，并结合翻模技术制备了柔性PVA-H3PO4微结构离电功能层。

这些传感器在动态和循环加载条件下表现出卓越的线性特性和灵敏度，大幅简化了数据处理的复杂性，为智能机器人、高级医疗和人机接口等多种应用场景提供了器件设计的技术途径。

doi：10.1073/pnas.2320222121

 02 离-电式压力传感器

杭州师范大学材料与化学化工学院朱雨田教授团队基于麦芒仿生多级结构设计开发了一种兼具高灵敏和宽量程的离-电式压力传感器。该麦芒分层结构是利用摩方精密 microArch® S240（精度：10 μm）3D打印设备加工模具后经聚乙烯醇（PVA）/磷酸（H3PO4）翻模制备而成。

该新颖的结构设计使得介电层/电极层界面在压力作用下的接触面积持续增大，从而使传感器的电容信号规律变化，对传感器的可检测量程和灵敏度的提高起到了至关重要的作用。此外，该传感器可以设计成透明的智能手环和智能窗口，在健康监测、可穿戴电子设备和电子皮肤等方面具有应用潜力。

doi：10.1016/j.jcis.2024.04.191

 03 “非接触式”交互示教

北京航空航天大学研究团队提出的基于双模态智能传感界面的软体机器人非接触交互示教方法。在该研究中，基于研究团队所研发多模态柔性传感界面，示教者在不接触软体机器人、无任何穿戴设备的情况下利用裸手交互地示教软体机器人（如连续体软体臂），使其实现复杂三维运动。

该传感器结构上主要包括柔性介电层、柔性电极层、激励层、液态金属图案和封装层组成。该团队利用摩方微立体面投影光刻技术(nanoArch® S140，精度：10 μm)实现了柔性介电层表面微型金字塔模具的3D打印，该传感器自身具有较强的柔性和可拉伸性。

这类基于多模态柔性感知的非接触的示教方法可以扩展人类与软体机器人交互方式。这种简单、高效、友好的非接触交互示教方式，为软体机器人在非结构化环境中的交互控制提供了一种新的范式。

doi：10.1038/s41467-022-32702-5

微纳3D打印技术，作为一种前沿的增材制造技术，具有在微米乃至纳米尺度上构建复杂三维结构的能力。这种技术的精细度，使得它在精密工程、生物医学、5G通讯、高端芯片以及航空航天等高精尖领域有着直接且广泛的应用。尽管在游戏开发这一领域，微纳3D打印技术的应用尚不如上述领域那样显著，但它的潜力不容小觑。

在创新的道路上我们每个人都是取经人， 摩方精密将秉持着深入钻研的精神，持续在微纳3D打印技术领域深耕，以技术和终端应用为突破口，为客户带来更多创新性的产品和解决方案。