科技創新驅動產業高質量發展，近年來，不斷崛起的國產高端精密制造裝備，正在彰顯技術突破與產業創新。
2025年5月6日，央視新聞直播間系列報道《產業變革看廣東》，聚焦科技創新發展，探訪了一批來自粵港澳大灣區科技企業。其中，南方科技大學多功能增材制造與4D打印實驗室葛锜教授團隊，在離心式DLP多材料3D打印技術取得突破性成果，向世界展示了大灣區科技創新的硬核實力。
鏡頭掃過實驗室時，摩方精密的兩臺標志性設備nanoArch? S130（精度：2μm）和microArch? S240（精度：10μm）正靜靜運轉。從助力科研創新到支持產業落地，摩方精密也正在以精密制造能力，加速推進原創性科研成果產出，讓實驗室的突破成為產業的生產力。
圖：葛锜教授身后兩臺摩方3D打印設備。左為microArch? S240（精度：10μm），右為nanoArch? S130（精度：2μm）。
以實驗室為起點，構筑原創科研技術基石
葛锜教授團隊長期致力于4D打印與智能材料研究，而摩方3D打印系統的引入為其科研提供了“從0到1”的底層技術支撐，讓我們一起回顧下其團隊近年來在新材料領域的突破性科研成果：
01 光固化、熱變色形狀記憶聚合物
葛锜教授與湖南大學王兆龍、段輝高教授合作，基于摩方nanoArch? S140（精度：10μm），開發了一種能夠同時實現變形變色的形狀記憶聚合物體系，設計制造了精度高達20μm的特征結構。
該材料體系用于二維碼和多級防偽圖案的高精度制造，實現了多重加密和特定溫度區間的信息顯示，并有望用于數據加密、智能防偽等領域。這項工作為構建功能化的4D打印提供了新的材料體系，還激發了數據加密和防偽的新方法，有利于拓寬4D打印技術的應用范圍。
DOI：10.1021/acsami.1c02656
02 芳綸納米纖維增強的可3D打印水凝膠
葛锜教授團隊與清華大學李曉雁教授共同研發，向可3D打印水凝膠前驅體溶液中引入芳綸納米纖維，在紫外光下固化后得到了芳綸納米纖維增強的水凝膠復合材料。與未增強的水凝膠相比，僅引入0.3 wt%的芳綸納米纖維，即可使水凝膠的模量提高約30倍，強度、斷裂能和疲勞閾值提高約一個數量級，同時還能夠保持較高的斷裂伸長率。
團隊成員使用microArch? S240 制備了具有復雜幾何形狀的點陣結構，其中3×3×3的gyroid和IWP點陣結構的壁厚分別為~350μm和~330μm，3×3×3的octet點陣結構的桿徑為~650μm，同時還制備了人類心臟結構，壁厚范圍為150-300μm。
DOI：/10.1016/j.mattod.2023.07.020
03 高精度高強度聚合物衍生SiOC陶瓷
葛锜教授團隊開發了一種具有超高打印精度和高陶瓷產率的PCP前驅體，采用摩方精密nanoArch? S130和microArch? S240 3D打印系統，制備了尺寸從亞毫米到厘米的多種復雜三維結構。
PCP前驅體在1100℃真空熱解后轉化為SiOC陶瓷，陶瓷產率高達56.9%。研究團隊設計了一種基于三重周期極小曲面的I-WP結構（孔隙率80%），該結構SiOC陶瓷抗壓強度高達240 MPa，實際密度僅為0.367 g/cm3，對應比強度為6.54×105 N·m/kg。超高打印精度、優秀的比強度、高陶瓷產率以及復雜高精度零部件的可加工性能，這些特性可極大的促進PDC陶瓷在工程領域和極端環境中的應用。
DOI：10.1016/j.addma.2023.103889
04 高性能共價適應性網絡形狀記憶聚合物
葛锜教授課題組開發了一種適用于高分辨率DLP 3D打印的高力學性能共價適應性網絡形狀記憶聚合物（MRC-SMP），實現了可完全重構、高斷裂應變、高精度4D打印。MRC-SMP在編程和重新配置溫度下都表現出高變形性，這使得MRC-SMP能夠在大變形下多次重新編程和配置。通過 microArch? S240 可以打印出高復雜度高精度的可重構形狀記憶三維晶格結構。
DOI：10.1126/sciadv.adl4387
05 高電導率、大變形光固化離子凝膠
葛锜教授團隊開發了一種高電導率、大變形的光固化離子凝膠。通過光聚合誘導的微相分離策略，離子凝膠內部形成了導電納米通道和交聯聚合物骨架交錯分布的雙連續相納米結構，在不犧牲材料力學性能的前提下，將離子凝膠的電導率提高到了3.2 S/m。研究團隊采用nanoArch? S130 打印出寬度為5μm的高精度線條，以及特征尺寸為50μm的復雜三維Gyroid結構，并利用microArch? S240 打印了大尺寸的Octet truss結構。
DOI：10.1038/s41467-024-50797-w
向產業多維并進，賦能創新成果落地生根
發展至今，摩方精密在設備制造、技術迭代、材料研發、加工工藝構建了高精密微納3D打印技術壁壘，助力科研和工業單位在生物醫療、仿生技術、超材料、新材料、半導體、高端通訊等“卡脖子”領域實現彎道超車。
基于摩方全球戰略布局，不僅聚焦大灣區，同時也在重慶、北京、廈門、珠海等地打造了集資金、技術、人才與應用場景于一體的協同創新平臺。以創新科技成果產業化為目標，迅速打通科研至產業化的“快車道”，將超精密增材制造技術開放給當地企業、科研機構，逐步形成集技術支持、終端合作、規模化生產、生態拓展為一體的全鏈條服務體系，協同推進技術與產業鏈深度融合，助推科研和企業搶占新賽道。
截至目前，摩方自主研發的微納3D打印設備已服務全球40個國家和地區、超2400家客戶，覆蓋醫療器械、精密電子、新能源、航空航天等戰略產業，并獲全球光電最高獎“棱鏡獎”、日本精密工學會制造獎、TCT最佳硬件及聚合物系統獎、德國紅點設計獎等國際認可。
讓每一層微結構，疊加成中國智造的底氣
央視鏡頭背后正在運轉的摩方精密微納3D打印設備，正在用每一微米的精度突破，疊起"中國速度”和“中國精度”。每一次跨量級的制造革命，都在見證一個民族品牌從技術追趕者到創新引領者的歷史性跨越。
未來，摩方將繼續協同精密制造行業，向全球持續輸出國產先進制造業和工業母機品牌影響力，共同構筑中國精密制造的全球話語權。
