十万倍力效突破！皖科研团队研制新型光纤微镊实现微米级精准操控

广西生活网 2026-06-20 16:52:44 0 次浏览

近日，安徽大学联合中国科学技术大学科研团队在微纳精密操控领域取得颠覆性突破，创新研发出三维光纤微镊器件，其输出力达到传统光镊工具的十万倍以上，成功攻克微操控领域精度、作用力、器件尺度与集成度难以兼顾的行业瓶颈。该项重磅研究成果正式刊发于国际顶级期刊《自然》（Nature），是安徽大学首次以第一单位在《自然》正刊发表的研究成果，极具里程碑意义。

据了解，该研究由安徽大学光电信息获取与防护技术全国重点实验室青年教师潘登担任论文第一作者，联合中科大吴东教授、胡衍雷教授团队共同攻关，提出了全新的纤基集成器件飞秒激光复合制造方法。科研团队跳出传统微操控技术局限，创新构建光纤端部多材料复合微系统设计策略，依托高精度飞秒激光微纳加工技术，将光传输、光热转换、软材料响应、刚性微结构力学输出多重功能集成于单根商用光纤端部，成功打造出可实现三维精准操控的新型光纤微镊。

微纳尺度精准操控是光电信息、先进制造、生物医学、微创医疗等前沿领域的核心关键技术。传统光镊、微夹持器等工具长期存在固有短板，要么操控力度微弱、难以完成实体装配作业，要么器件尺寸过大、无法适配狭窄微观空间，且难以同时兼顾操控精度与低损伤需求，极大制约了微纳领域技术迭代与产业化应用。

此次问世的三维光纤微镊彻底打破了这一技术壁垒。相较于传统微操控工具，该器件最核心的突破在于极致的力效提升与高精度适配性，超高输出力可稳定完成微米级目标精准抓取、位移调控与复杂微结构精密装配，同时具备低损伤、可编程、三维可控的优势，完美适配微观场景的精细化作业需求。

凭借极致的微型化与集成化特性，这款光纤微镊如同适配细胞尺度的“微型灵巧手”，应用场景十分广阔。在生物医疗领域，它可精准操控单细胞等微观生命体，完成无损隔离、取样与观测，为细胞生物学研究、疾病机理探索提供全新手段；在微创医疗领域，器件可深入百微米级狭窄人体腔道，完成高精度微尺度取样与微创操作，为微创诊疗、精准医疗发展开辟了全新技术路径。此外，该器件还可实现微型齿轮等精密微构件的三维组装，在先进微纳制造领域具备极高的应用价值。