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安徽大学团队研制三维光纤微镊实现微纳尺度以光驭力

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6月18日，安徽大学助理研究员潘登与中国科学技术大学吴东教授、胡衍雷教授团队宣布，在微纳操控技术领域取得进展。相关研究成果近日已在国际权威学术期刊《自然》发表。

制造路径与结构集成

针对微纳尺度精准操控中长期存在的高精度与大力度难以兼顾的技术瓶颈，研究团队提出飞秒激光复合制造方法。该方法以商用光纤端部为加工基底，成功构建出新型三维光纤微镊。

飞秒激光复合制造方法在此指代利用特定激光工艺在发丝粗细的光纤末端进行三维结构加工的技术路径。该路径在微小空间内完成以下核心功能的物理耦合：

  • 光传输通道构建
  • 光热转换模块集成
  • 软材料响应层设计
  • 刚性微结构力学输出端成型
通过输入光功率，即可实现微镊的开合与作用力的连续控制。

工作原理与行业影响

器件运行机制被类比为细胞尺度的微型灵巧手。外部光信号输入后触发内部光热转换与软材料形变，进而驱动刚性结构产生物理位移。光功率调节直接对应微镊开合幅度与作用力大小。

微纳尺度的精准操控主要面向光电信息与生物医学两大前沿方向。此次三维光纤微镊的问世，为上述领域在微小空间内获取可控机械力提供了新型硬件支持，有助于推动相关交叉学科实验装置的微型化迭代。

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