在全球能源结构向绿色低碳转型和科技创新加速迭代的深远背景下，油气资源开发领域正面临前所未有的技术挑战与战略机遇。地下岩石孔隙结构的复杂性远超预期——致密砂岩中直径不足20微米的孔喉网络，既是油气赋存的空间，也是流体渗流的通道。传统实验室研究依赖岩心切片的显微观测与数值模拟，但物理岩心样本的不可重复性及二维图像的信息缺失，导致孔隙连通性分析存在显著误差，进而使采收率预测偏差增大。更严峻的是，现有微流控『芯片』制造技术普遍存在通道尺寸精度不足（通常大于100μm）、表面润湿性调控单一等局限，难以真实模拟地下岩石的多孔介质特性。
技术破局：精密复杂结构完美重现近年来，高精度3D打印技术的迅速崛起，为复现这类复杂多孔结构提供了可能。借助先进的流动可视化手段，3D打印的微流控模型已能够实现对流体动态运移过程的直接观测。然而，当前打印材料多数仍限于光固化聚合物及其衍生物，其矿物化学组成、晶体结构、表面能等关键理化特性与天然岩石存在显著差异，而这些特性恰恰对多孔介质中的流体相变和多相流动行为具有决定性影响。
面对种种困境，哈利法大学张铁军教授团队基于摩方精密面投影微立体光刻（PμSL）技术（nanoArch® S130，精度：2μm），通过表面矿物涂层创新方法，成功制备出一种兼具三维孔隙结构和真实表面矿物特性的岩石微流控模型。
该技术的制备过程包含三个关键步骤：首先使用光敏树脂打印出具有复杂三维孔隙结构的微模型；其次在微模型内表面植入碳酸钙纳米颗粒；最后以这些颗粒为晶核，在微模型内部原位生长碳酸盐晶体。这一技术突破使得人工模型能够成功复现天然岩石的物理结构与表面化学特性。研究中，团队利用摩方微纳3D打印技术制备了多种微模型，扫描电镜分析表明，这些模型能精细复现天然岩石中狭窄的孔喉结构，并清晰展示表面生长的碳酸盐晶体。X射线🩻衍射光谱进一步证实涂层矿物成分与天然碳酸岩一致，且涂层厚度维持在2~10μm，使器件仍保有良好透光性，支持流体可视化研究。
图：岩石微模型的制备过程
未来图景：打通高端制造的层层壁垒作为微纳3D打印的先行者，摩方精密始终以技术创新为核心驱动力，持续推动精密制造领域的范式革新，突破了传统制造在精度与尺度间的固有壁垒，为复杂多孔介质研究提供了革命性技术支撑。
在提升制造效能方面，摩方精密开创性推出复合精度光固化3D打印技术，率先实现“一机多精”的智能化突破——microArch® D0210（精度：2&10μm）与D1025（精度：10&25μm）型号设备，可在同层及跨层操作中自主切换打印精度，并通过智能参数调控与自动水平调节系统深度融合，有效缩短岩心微流控结构的制备周期，显著提升了高精度器件的生产效率和规模适用性。
站在工业4.0的门槛上，摩方精密的技术演进路径愈发清晰。这场由微纳制造技术驱动的产业革命，正在重塑人类认知微观世界的维度。微观结构的精准重构不仅体现在每个制造环节的效率提升，更通过全链条制造效能的系统性优化，持续凝聚推动产业变革的核心动能，为能源革命突破、生命科学发展及材料创新突破提供坚实的技术支撑基础。
