图 面向未来的高性能微纳功能器件
在国家自然科学基金项目（批准号：52125505、U20A20297）等资助下，哈尔滨工业大学李隆球教授团队较早开展了微纳功能器件制造研究，提出了复杂三维结构微纳功能器件结构-材料-功能一体化制造理论，研究了宏-微多尺度光固化增材制造、微尺度多材料一体化增材制造等关键制造技术，研发了高性能功能性光固化材料（磁响应、导电、压电、水溶等）和微纳机器人等多种功能器件。该团队对微纳功能器件增材制造展开综述，以“微纳功能器件增材制造（Micro/nano Functional Devices Fabricated by Additive Manufacturing）”为题，于2022年9月18号在发表《材料科学进展》（Progress in Materials Science）杂志。论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642522001013。
微纳功能器件是以功能需求为导向，通过“结构—材料—功能”一体化设计与制造，融合先进设计、制造与评价技术，获得结构、性能与功能高度集成的微纳器件，已广泛应用于航空航天、军事国防、通讯传感、生物医疗等领域。增材制造（3D打印）作为革命性制造技术，可以制造从纳米尺度到厘米尺度的复杂三维结构，为微纳功能器件提供多尺度、多材料、多维度的制造能力，极大地促进了微纳功能器件的开发和应用。然而，目前微纳功能器件的设计理论、制造工艺、功能材料和评价策略大多基于经验且相对独立，缺乏指导微纳功能器件增材制造的整体框架。
该团队在前期研究基础上，从工艺、材料、应用三个维度系统总结了微纳功能器件增材制造领域的最新研究进展，深入探讨了新型微纳功能器件制造技术的挑战，从设计、制造、测试三个关键研发环节提出了面向未来的微纳功能器件科学框架与设想（图），具体包括：“多物理特性和多功能性集成的设计原则”“多尺度/多材料的增材制造工艺与装备研发”“器件功能性和可靠性的测试与评估方法”。该成果有望推动新型微纳功能器件在航空航天、生物医疗等重大战略领域的快速发展。