为加强中国科大精密机械与精密仪器系全球系友的联系与交流，2026年10月11日上午，中国科大精密机械与精密仪器系“系友论坛”第五十七期线上活动成功举行。本次论坛以“微纳工程沙龙2”为主题，由胡衍雷老师主持，邀请李家文、汪超炜、辛晨三位老师作专题报告。三位报告人分别围绕“飞秒激光微纳尺度三维多材料打印”、“飞秒激光三维微纳加工技术研究”、“激光加工智能响应微机器人及其生物医疗应用”展开分享，集中介绍了微纳制造、先进光学器件及生物医疗微机器人领域的研究进展。
讲座伊始，李家文老师以“飞秒激光微纳尺度三维多材料打印”为题作报告。他指出，随着微纳光学、微机电系统和极端环境器件的快速发展，复杂三维微纳结构在材料特征尺寸、制造精度及功能集成方面面临更高要求。飞秒激光双光子聚合技术具有高空间分辨率和复杂三维成形能力，但现有微纳打印材料仍以聚合物为主，难以满足高强度、耐高温等应用需求。围绕这一问题，团队将光敏前驱体设计、双光子打印和后续烧结工艺相结合，探索玻璃、陶瓷以及金属和合金等多种材料的高精度三维微纳制造。
在高熵陶瓷研究方面，李家文介绍了团队针对钙钛矿型高熵陶瓷开展的组分设计与微纳结构打印工作。通过优化金属元素配比与透明光敏前驱体，并结合两步烧结和结构形变控制策略，团队实现了复杂三维陶瓷微晶格的制备。研究显示，材料组分、晶粒尺寸与晶格几何结构的协同设计，有助于提升微结构的力学强度、韧性和能量吸收性能，为轻质高强微纳超材料提供新的制造思路。
随后，李家文还介绍了低温低收缩玻璃微结构打印、毛细力辅助自组装三维结构制备以及功能陶瓷和金属微纳打印的系列探索。相关研究涉及面向光学集成的玻璃微器件、氧化镁及其他陶瓷微结构、压电陶瓷和金属合金晶格等，展示了飞秒激光加工在复杂材料体系和多功能微纳器件制备方面的拓展潜力。
随后，汪超炜老师以“飞秒激光三维微纳加工技术研究”为题作报告。他从集成光学、微纳机械和生物医疗等领域的制造需求出发，介绍了团队在激光与新型材料相互作用、多焦点高效并行加工以及复合制造技术方面的研究成果。在非线性光学材料加工方面，团队研究了飞秒激光诱导非线性光学响应变化的机制，发展三维非线性光子晶体加工方法，并将三维准相位匹配应用于非线性光束整形和全息信息复用，为高效光场调控与新型光子器件制造提供了新的技术方案。
针对传统飞秒激光单焦点扫描效率较低的问题，汪超炜重点介绍了空间光调制与高速扫描相结合的多焦点并行加工方法。通过优化多焦点光场的能量均匀性、三维分布与扫描策略，团队提高了双光子加工效率，并将相关技术延伸至超薄玻璃异形切割、硅晶圆激光隐形切割及碳化硅晶体剥离等工程场景。此外，他还介绍了磁性微型机器人复合加工、光纤端面多材料微夹持器等工作，展示了激光微纳制造在半导体加工装备和微尺度生物操作中的应用探索。
第三位报告人辛晨老师以“激光加工智能响应微机器人及其生物医疗应用”为题作报告。他介绍了医疗微型机器人由简单运动结构向可编程变形、环境响应和多功能集成发展的研究趋势，并指出三维加工精度、材料适用性与批量制备能力是推动其发展的重要基础。围绕智能响应材料的激光加工机制，团队通过调控水凝胶微区交联密度，实现微器件的可编程形变与按需拆分；同时探索了激光诱导金属结构原位制备、多焦点并行制造及水凝胶与金属材料复合加工等方法，研制出可响应外界刺激的仿生微型机器人和光纤端面微爪等器件。
在生物医疗应用方面，辛晨结合靶向递药、细胞运输和狭窄腔道操作等场景，介绍了智能响应微机器人的功能验证。团队利用可开闭和可拆分结构，实现药物的定点释放及多分支通道内的递送探索；通过磁场与超声场协同控制，在消化道及胆管相关模型和实验研究中验证了微机器人定位、锚定与递药等功能。此外，团队还探索了光纤集成微型机器人在复杂腔道导航、光学成像与微创诊疗中的潜在应用，并表示将进一步开展面向具体临床需求的研究。
在互动交流环节，与会系友围绕微型机器人医疗应用的实际需求、医院协同研究、深部组织成像及成果转化等话题展开讨论。黄文浩老师建议加强与临床医生和医院的合作，从具体疾病与诊疗场景出发推进技术验证，并探讨将微型机器人与光声成像等技术结合的可能性。辛晨介绍了团队与临床科室开展交流、探索光纤集成光学相干断层扫描成像的计划。张佳华系友也就医疗应用场景开发、跨学科合作和产品转化提出建议，强调科研工作应更加紧密地对接实际临床需求。
论坛最后，主持人胡衍雷老师向三位报告人及参与交流的系友表示感谢，黄文浩老师也向与会人员致谢。本期“微纳工程沙龙2”从多材料三维微纳打印、高效飞秒激光加工及装备研制，到智能响应微机器人与生物医疗应用，展现了精密机械与精密仪器系在先进制造与交叉学科研究方面的探索。论坛为海内外系友交流研究进展、探讨技术应用与合作方向提供了平台。
报告人简介：
李家文，教授，博士生导师。2011年获中国科学技术大学测试计量技术及仪器专业博士学位，2011年至2013年为中国科学技术人学博士后，2015年至2016年为美国加州人学圣地亚哥分校纳米工程系访问学者。主持科技部重点发计划课题、国家自然科学基金、合肥国家实验室项目，安徽省重大科技专项，企业技术开发等，曾获浙江省科学技术一等奖、国家自然科学基金委机械工程学科十大优秀结题、中国光学十大进展等共计发表论文二百余篇，授权专利十余项，参与制定国际标准和国家标准各一项。日前主要研究方向包括激光加工技术，微纳功能器件与系统、量子计量技术与仪器，微纳三维打印、加工与检测装备研制等、
汪超炜，中国科学技术大学教授、博士生导师，国家级青年人才项目人选者。2019年于中国科学技术大学精密机械与精密仪器系获博士学位，长期致力于飞秒激光微纳加工新机制、关键技术、基础应用及装备研发。近年来，主持多项纵向科研项目及企业横向合作课题；以第一/通讯作者身份在Nature、Nature Photonics、Science Advances，等国际顶级学术期刊发表论文30余篇。获安徽省自然科学一等奖、中国光学十大进展，中国十大光学产业技术、中国激光青云奖及中国科学院院长优秀奖等多项荣誉，担任Light品牌刊群的领城编委Topical Editor.
辛晨，中国科学技术大学特任教授，博士生导师，国家海外高层次人才引进计划（青年项目）人选者。主要研究方向为激光加工智能响应微器件、医用微型机器人和智能医疗微传感器。近年来，研究成果以第一/通讯者身发表Nature Communications（两篇）, National Science Review, Advanced Materials（两篇）、ACS Nano、Nano Letters等国际权威期刊上。相关成果受到Phys.org、EurckAlert!、《科技日报》和《中国科学报》等国内外媒体的专题报道，先后主持国自然优秀青年科学基金（海外）等项目3项。