在全球能源結構向綠色低碳轉型和科技創新加速迭代的深遠背景下，油氣資源開發領域正面臨技術挑戰與戰略機遇。地下巖石孔隙結構的復雜性遠超預期——致密砂巖中直徑不足20微米的孔喉網絡，既是油氣賦存的空間，也是流體滲流的通道。傳統實驗室研究依賴巖心切片的顯微觀測與數值模擬，但物理巖心樣本的不可重復性及二維圖像的信息缺失，導致孔隙連通性分析存在顯著誤差，進而使采收率預測偏差增大。更嚴峻的是，現有微流控芯片制造技術普遍存在通道尺寸精度不足（通常大于100μm）、表面潤濕性調控單一等局限，難以真實模擬地下巖石的多孔介質特性。

技術破局：精密復雜結構重現

近年來，高精度3D打印技術的迅速崛起，為復現這類復雜多孔結構提供了可能。借助先進的流動可視化手段，3D打印的微流控模型已能夠實現對流體動態運移過程的直接觀測。然而，當前打印材料多數仍限于光固化聚合物及其衍生物，其礦物化學組成、晶體結構、表面能等關鍵理化特性與天然巖石存在顯著差異，而這些特性恰恰對多孔介質中的流體相變和多相流動行為具有決定性影響。

面對種種困境，哈利法大學張鐵軍教授團隊基于摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）技術（nanoArch® S130，精度：2μm），通過表面礦物涂層創新方法，成功制備出一種兼具三維孔隙結構和真實表面礦物特性的巖石微流控模型。

該技術的制備過程包含三個關鍵步驟：首先使用光敏樹脂打印出具有復雜三維孔隙結構的微模型；其次在微模型內表面植入碳酸鈣納米顆粒；最后以這些顆粒為晶核，在微模型內部原位生長碳酸鹽晶體。這一技術突破使得人工模型能夠成功復現天然巖石的物理結構與表面化學特性。研究中，團隊利用摩方微納3D打印技術制備了多種微模型，掃描電鏡分析表明，這些模型能精細復現天然巖石中狹窄的孔喉結構，并清晰展示表面生長的碳酸鹽晶體。X射線衍射光譜進一步證實涂層礦物成分與天然碳酸巖一致，且涂層厚度維持在2~10μm，使器件仍保有良好透光性，支持流體可視化研究。

未來圖景：打通精密制造的層層壁壘

作為微納3D打印的創新者，摩方精密始終以技術創新為核心驅動力，持續推動精密制造領域的范式革新，突破了傳統制造在精度與尺度間的固有壁壘，為復雜多孔介質研究提供了革命性技術支撐。

在提升制造效能方面，摩方精密開創性推出復合精度光固化3D打印技術，實現“一機多精"的智能化突破——microArch® D0210（精度：2&10μm）與D1025（精度：10&25μm）型號設備，可在同層及跨層操作中自主切換打印精度，并通過智能參數調控與自動水平調節系統深度融合，有效縮短巖心微流控結構的制備周期，顯著提升了高精度器件的生產效率和規模適用性。

站在工業4.0的門檻上，摩方精密的技術演進路徑愈發清晰。這場由微納制造技術驅動的產業革命，正在重塑人類認知微觀世界的維度。微觀結構的精準重構不僅體現在每個制造環節的效率提升，更通過全鏈條制造效能的系統性優化，持續凝聚推動產業變革的核心動能，為能源革命突破、生命科學發展及材料創新突破提供堅實的技術支撐基礎。