三維微機電系統（MEMS）具有體積小、重量輕、能耗低、靈敏度高等特點，在精密機械、生物醫療、國防、航空航天、核工業等領域有廣泛的應用。MEMS系統的結構主要包括微型傳感器、微型執行器和處理電路三部分，其中關鍵部件微執行器主要采用物理或化學氣相沉積、光刻等技術制作成二維懸臂結構，三維微納驅動單元需要進一步通過機械提拉作用才能形成準三維結構。隨著器件小型化的發展，單元密度不斷提高，傳統的二維加工技術不僅制程長、工藝復雜，而且結構單一，不能同時控制微納米驅動單元(如懸臂梁)的尺寸、位置和取向，嚴重影響集成度和工作速度的進一步提高。
中國科學院寧波材料技術與工程研究所微納功能材料與器件課題組在三維微納結構制造系統的基礎上，通過多材料微打印技術制造了靜電控制的三維微機械開關(該技術已申請發明ZL：2014106929420)。研究人員首先通過直寫技術制作了由成對彎曲銅納米線構成的微開關，結合理論分析結果，研究了銅納米線器件受靜電場影響發生形變的規律，并對三維開關系統的結構進行了重新設計。與傳統的單一可動懸臂梁組成的微執行器不同，三微微機械開關由兩個可動終端部分組成(如圖所示)。由于該機械開關柔韌性好，驅動電壓可達到6.4V以下，相比于傳統MEMS器件降低了64%以上。該三維微機電開關可用于三維芯片控制電路、汽車航天工業中的加速度開關等，也可以結合電路設計構筑邏輯控制元件，特別是針對MEMS開關的集成化和小型化要求，可進一步與響應性納米材料選擇性復合，通過電學特性和系統響應性結合制造微納精度的可控和可響應性高度集成納米系統。
三維微打印技術打破傳統加工工藝的限制，可以采用逐層堆積的方式快速精密地直接制造出任意復雜形狀的三維微結構和器件。在工藝上，三維微米線的直寫過程在常規條件下進行，避免了深度刻蝕以及反復的光刻鍍膜工藝，工藝簡單，從器件加工周期到材料成本都明顯降低。目前，通過該技術可以直接加工特征尺寸達200 nm以下的三維微結構，可用材料包括金屬、玻璃和導電高分子等。研究人員相信隨著該工藝的進一步優化，特征尺寸進一步降低以及加工速度有效提高，將對三維芯片直接成型和三維集成技術的快速發展具有重要意義。
三維微執行器
三維微執行器開關特性
近日，中國科學院物理研究所（以下簡稱物理所）等創新發展了低能電子輔助合成方法，在疏水性金屬——銀的表面，首次生長了一種穩定的單層水-羥基（H2O-OH）結構。這一新形式六角二維冰結構的發現，改變了一百......
中國科學院上海藥物研究所所副研究員張小川、研究員高召兵，臨港實驗室研究員殷憲振合作，繪制了全球首個高精度完整肝臟三維病理圖譜，為破解肝纖維化等慢性肝病難題提供了革命性研究工具。3月24日，相關研究發表......
近日，我所化學反應動力學全國重點實驗室團簇光譜與動力學研究組（2506組）江凌研究員、李剛副研究員團隊聯合清華大學李雋教授團隊、美國布朗大學王來生教授團隊，利用自主研制的基于大連相干光源的中性團簇實驗......
瑞典卡羅琳斯卡醫學院等機構研究人員開發出一種突破性的顯微鏡方法，能夠以細胞級分辨率對完整的小鼠大腦進行詳細的三維RNA分析。發表在最新一期《科學》雜志上的這種名為TRISCO的新方法，有可能改變人們對......
近日，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心王凱研究組在《自然-方法》（NatureMethods）上，在線發表了題為VolumetricVoltageImagingofNeuronalPopulat......
近日，沈陽農業大學苗騰課題組研發出虛擬可變點云數據驅動的植物三維表型解析技術，相關成果發表在ISPRSJournalofPhotogrammetryandRemoteSensing雜志上。植物三維表型......
清華大學航天航空學院、柔性電子技術實驗室張一慧教授課題組在國際上首次研制出具有仿生三維架構的新型電子皮膚系統，可在物理層面實現對壓力、摩擦力和應變三種力學信號的同步解碼和感知，對壓力位置的感知分辨率約......
三維集成是通過在垂直方向上將多個獨立的芯片或功能層堆疊在一起的器件系統，能夠實現邏輯、存儲和傳感等功能的垂直集成和協同工作，是后摩爾時代的重要技術路線。目前，商用的三維集成主要是通過封裝技術將多芯片或......
近日，我所低碳催化與工程研究部（DNL12）郭鵬研究員、劉中民院士團隊基于對分子篩結構與合成的理解，使用商業化模板劑合成了一種穩定的全新超大孔磷鋁分子篩DNL-11，并利用三維電子衍射技術直接解析出D......
圖（a）基于三維液體二極管的柔性透氣集成電路原理示意圖；（b）三維液體二極管的流體動力學仿真在國家自然科學基金項目（批準號：62122002）等資助下，香港城市大學于欣格副教授團隊在柔性、透氣可穿戴集......