几年前，用金属进行3D打印还只是用于工业。现在这一切都变了，金属3D打印可以在桌面FDM3D打印机和更多的专业机器上实现，不但可以生产高质量的零件，而且价格也更容易接受。本文让我们来看看3D打印金属零件的所有技术，以及你该选择用那种技术打印金属零件。△Raise3D推出的Forge1 3D打印机可以打印金属零件（来源：Raise3D）金属3D打印零件案例目前，市面上大约有10种方法可以3D打印金属零件。这些方法根据所使用的原材料形态以及能量源进行粗略的划分，比如材料是金属丝、金属粉末还是金属线材。有些甚至还使用金属树脂、金属棒和金属颗粒作为原材料，每种方法都能制造出具有不同属性的部件。选择使用哪种金属技术需要考虑零件细节、形状、尺寸、强度、金属类型、成本、打印速度和数量等方面的因素。如果从这些方面进行分析，每项技术都有优点和缺点，不幸的是，没有一种方法能快速、廉价、完美地3D打印出超强的零件，所以要根据应用需求来选择到底使用哪种技术。让我们来看一些金属零件的例子。△像这种用金属丝3D打印的零件，往往需要进行后期加工（来源：BCN3D）上面这个小的钢制喷嘴是一个使用金属丝打印的零件。像这样的零件完全适合使用金属长丝，能够在车间或办公室快速地现场3D打印，使用经济实惠的FDM 3D打印机，然后交给第三方进行后处理。总的来说，这个过程可能只需要几天时间。使用其他的制造方法，来制造这个零件将会成本昂贵并且缓慢。△Zenith Tecnica公司使用GE的电子束熔化技术3D打印的钛合金骨科植入物（来源：Zenith Tecnica公司）这些髋关节和膝关节植入物样本（上图）是使用电子束熔化（EBM）打印的。它们结构错综复杂，使用昂贵的钛制成，并按照极高的材料质量和公差制造，以满足医疗植入物标准。EBM 3D打印机的真空环境确保了清洁和可控的打印条件，而高功率的电子束使打印机能够在每次构建中生产多个零件，以实现高生产率。△使用WAAM 3D打印技术打印的起重机吊钩（来源：Huisman）上面这个巨大的起重机吊钩是用电弧增材制造（WAAM）打印的，然后进行后期加工。像这样一个巨大和沉重的零件非常适合使用WAAM，因为这项技术比任何传统的金属制造方法（如锻造或铸造）更快，而且同样坚固。此外，这种零件可以在离需求点较近的工厂中生产，甚至可以在现场生产，例如在石油钻井平台上。△Cobra Golf在2020年推出了3D打印的King Supersport-35高尔夫球推杆，它是使用惠普Multi Jet金属粘合剂喷射技术3D打印的（来源：Cobra Golf）Cobra Golf上面的这些高尔夫球杆是使用惠普的金属粘合剂喷射技术3D打印的。这种独特的形状是其他任何制造技术都无法做到的。由于需要成千上万个相同的零件，制造商选择了粘合剂喷射技术，因为它的速度快、产量高。同时，这项技术还能打印出色的表面光洁度。Cobra Golf将球杆制造转交给一家美国本地的增材制造商，无需从亚洲的制造中心制造和发货。3D打印金属的10种最佳方法技术类型成型尺寸成本最小层高零件性能打印速度FDM/Extrusion
熔融挤出成型（线材）小到中$0.05 mm中到高最高500 mm/sSLM/PBF
选择性激光熔融或激光粉末床小到中$$$0.02 mm高最高25 cm3/hEBM/PBF
电子束熔融或者电子束粉末床小到中$$$$0.07 mm高55 – 80 cm3/hMetal Binder
Jetting
金属粘结剂喷射小到中$$$0.035 mm高1,500 cm3/hWAAM
电弧送丝大到非常大$$1 mm高2.2 kg/hDED Laser
激光直接能量沉积中到大$$$$0.2 mm高500 cm3/hDED eBeam
电子束直接能量沉积中到大$$$0.2 mm高2,000 cm3/hMetal
Lithography
金属立体光刻很小到中$$$$0.01 mm高最高300层/小时Cold Spray
冷喷涂中到大$$0.38 mm高100 g/mMicro 3D
Printing
微纳3D打印很小$$$$0.005 mm高–△来自通快的选择性激光熔化部件（来源：通快）该如何选择适合自己的金属3D打印技术？正如你在上图中所看到的，并非所有的金属3D打印技术特征都是以相同的方式测量的，特别是在涉及到构建速度时。一些技术通过沉积材料的重量来记录构建速度，而其他技术则以材料的成型体积来衡量。这些速度也受到被打印部件的形状的影响。此外，一项技术中的每台3D打印机都不可能达到相同的速度。层高，通常是打印精细细节能力的一个参数，但它受所使用的材料、零件的形状和打印速度的影响。在投资任何一项技术之前，请向多家3D打印机制造商索取样品部件（相同的部件）。样品零件应该附带一份报告，说明打印该零件需要多长时间，打印机可以一次打印多少个该尺寸和形状的零件，每个零件的价格，以及材料消耗。10种金属3D打印技术简介1. FDM与挤出成型△在FDM 3D打印机上使用巴斯夫Forward AM的不锈钢长丝3D打印的金属零件（来源：Ultimaker、IGO3D）有几种3D打印技术属于挤出技术。一种是我们熟悉的熔融沉积成型（FDM），它使用由塑料基底制成的长丝，其中均匀地注入了金属颗粒。打印金属部件的金属长丝必须含有高比例的金属粉末（约80%），并需要经过脱脂、烧结等后处理，以去除塑料成分得到金属部件。市场上的一些桌面FDM 3D打印机可以用金属丝打印，这些金属丝有不锈钢（316L，17-4 PH）、铜和钛。另一项技术使用的是具有更高浓度的金属长丝。以至于它实际上是一根坚固的金属棒，但仍然可以被加热和挤出。这些材料通常是某一特定3D打印机所独有的，如Markforged或Desktop Metal，其成本比普通FDM高，但比其他金属3D打印方法低。第三种金属挤出方法（尽管在工业领域有更多）是使用金属颗粒进行挤出，金属颗粒可以是与注射成型相同的材料，因此成本较低，也可以是特别制作的颗粒。2. 使用激光的金属粉末床熔融——选择性激光熔化(SLM)△金属打印机制造商SLM Solutions的粉末床熔融设备，使用激光来融化金属粉末（来源：SLM Solutions）使用高功率激光器选择性地熔化金属粉末的3D打印机，这种技术的设备占了金属3D打印机的大多数，通常被称为选择性激光熔化（SLM）或粉末床熔化（PBF）。打印机可以使用 "纯 "金属材料，也可以使用合金材料。SLM 3D打印机使用粉末状金属原材料，在投入打印仓之后，由刮刀或滚筒将金属粉末平铺在基板或构建平台上形成一个薄层。接下来，一个高功率的激光器按照切片的图案来选择性地熔化粉末材料。然后，构建板下降到一个小层的高度，涂布机在表面上铺上另一层新的粉末。打印机不断重复这些步骤，直到得到成品部件。与EBM技术相比，SLM技术可以打印出更好的初始表面光洁度和更高的精度。3. 用电子束进行金属粉末床融合——电子束熔融（EBM）△使用电子束的粉末床熔融技术因打印速度快和高产量而受到推崇，这些外科植入物是使用GE Additive公司的Arcam 3D打印机打印的（来源：GE Additive公司）电子束熔化是一种使用电子束作为能量来源的3D打印技术，主要用于导电金属。所有EBM 3D打印机都由一个能够发射电子束的能量源、一个粉末容器、一个送粉器、一个粉末再涂层器和一个加热的构建平台组成。需要注意的是，打印过程必须在真空中进行。这是因为电子束的电子会与气体分子发生碰撞，这将 "杀死 "电子束。由于电子束能量较高，EBM可以比SLM更快，产品部件的残余应力也比SLM低。4. 金属粘结剂喷射△使用3D打印机制造商ExOne（被Desktop Metal收购）的金属粘结剂喷射技术制造的金属零件（来源：ExOne）金属粘结剂喷射可以打印出具有复杂设计的零件，而不是实心的，由此产生的零件在具有同样强度的同时，也大大减轻了重量。粘结剂喷射的多孔性特征也可用于实现医疗应用中更轻的终端零件，如植入物。与其他增材制造工艺一样，粘结剂喷射可以生产具有内部通道和结构的复杂部件，消除了焊接的需要，减少了部件的数量和重量。为粘结剂喷射重新设计你的金属部件，可以大大减少使用和浪费的材料。总的来说，金属粘结剂喷射零件的材料特性与用金属注射成型生产的金属零件相当，后者是大规模生产金属零件的最广泛使用的制造方法之一。另外，粘结剂喷射部件表现出更高的表面光滑度，特别是在内部通道。5. 电弧送丝增材制造（WAAM）△来自MX3D的WAAM钢件（来源：MX3D）电弧送丝增材制造以金属线为材料，以电弧为能量来源，与焊接非常相似。电弧熔化金属丝，然后被机械臂一层一层地沉积到一个成型平台上。与焊接一样，惰性气体被用来防止氧化并改善或控制金属的特性。这个过程逐渐将材料制造成一个完整的三维物体或修复现有物体。没有支撑结构需要移除，如果有必要，成品部件可以通过数控加工达到严格的公差，或者进行表面抛光。通常情况下，打印出来的部件需要热处理，以释放残余应力。6. 基于激光的定向能量沉积（DED）△使用激光定向能沉积技术在DMG Mori的机器上3D打印金属零件（来源：DMG Mori）使用激光定向能量沉积技术来熔化金属材料，同时由喷嘴沉积。金属材料可以是粉末或金属丝形式。尽管用DED技术能够建造完整的零件，但这种技术通常被用来修复或增加现有物体的材料。当与数控加工相结合时，它可以产生一个精确的成品部件。DED系统可能不同于PBF系统，因为使用的粉末通常尺寸较大，需要更高的能量密度。与PBF系统相比，拥有更快的构建速率。然而，带来了较差的表面质量，可能需要额外的加工。通常用于PBF系统的支撑结构很少或从未用于DED，DED通常使用多轴转台来旋转构建平台以实现不同的特征。在不需要粉末床的情况下，DED系统可以在现有零件上进行维修或打印。7. 基于电子束定向能量沉积(DED)△xBeam DED打印机电子束熔化金属线3D打印的零件，这些打印出来的零件有一半经过CNC加工，以达到最终的零件质量要求（来源：xBeam)电子束定向能量沉积使用电子束熔化金属线（而不是粉末），同时由喷嘴沉积。与上述WAAM非常相似，电子束DED因速度而受到推崇。与WAAM不同，这些打印机需要一个真空室。通常情况下，零件被打印成接近净值的形状，然后用数控机床加工成严格的公差，如上面的照片所示。8. 金属立体光刻技术△用混合了金属的树脂材料制作的金属打印件通常出现在微型3D打印中（来源：Incus)金属光刻技术，也称为基于光刻技术的金属制造（LMM），使用光敏树脂和金属粉末的混合物浆料作为原料。这种对光敏感的浆料在光的作用下被逐层选择性地聚合起来。金属立体光刻拥有出色的表面质量，大多用于（但不限于）微型3D打印，因此它具有极高的细节。9. 冷喷涂△来源：Impact Innovations冷喷是一种制造技术，它以超音速喷射金属粉末，在不熔化的情况下将其粘合，这几乎不产生热应力。自21世纪初以来，它被用作一种涂层工艺，但最近几家公司已将冷喷技术用于增材制造，因为它能以比典型的金属3D打印机高约50至100倍的速度将金属层精确到几厘米。在增材制造方面，冷喷正在被用于快速制造金属替代部件，以及金属部件的现场维修和修复，如石油和天然气行业的军事设备和机械。修复后的零件，在某些情况下，可以比新的更好。10. 微纳金属3D打印△来自3D MicroPrint的微纳金属3D打印（来源：3D MicroPrint）有两种方法可以制造微型金属3D打印部件：上面提到的金属立体光刻技术和微纳选择性激光烧结（μSLS），这是一种小规模的激光粉末床熔融技术，上面也提到过。也被称为微型激光烧结或微型激光熔化，这种工业技术使用一个粉末床和一个精细激光。3D打印中的金属材料△来自The Virtual Foundry的FDM打印金属长丝（来源：The Virtual Foundry）几乎所有的金属都可以进行3D打印。除了零件的复杂性和速度之外，3D打印金属的主要优势之一是节省原材料和几乎没有浪费。当使用昂贵的材料（如钛）进行打印时，这一点极为重要。一些3D打印方法可以使用已经用于注射成型的的材料，如一些粉末、线材和颗粒，而其他材料则是为3D打印而独特配制的。如果你知道你的零件需要用什么材料打印，请查看下面的指南，了解你可以打印钛、铝和钢的所有方法。技术材料选择FDM/Extrusion
熔融挤出成型（金属线材）不锈钢（316L，17-4 PH），铜，钛，青铜，钨，铝SLM/PBF
选择性激光熔融或激光粉末床铝、铜、镍、不锈钢和工具钢、钛、贵金属EBM/PBF
电子束熔融或者电子束粉末床铝、铜、镍、不锈钢和工具钢、钛、贵金属Metal Binder
Jetting
金属粘结剂喷射马氏体时效钢、不锈钢和工具钢、镍、钴、钛、铝、铜、青铜WAAM
电弧送丝不锈钢和工具钢、钛、镍基合金DED Laser
激光直接能量沉积钢、铸铁、镍合金、钛合金、铝、铜等。DED eBeam
电子束直接能量沉积不锈钢和工具钢、镍合金、钛合金Metal
Lithography
金属立体光刻不锈钢、钛、铜、镍、黄铜Cold Spray
冷喷涂钛，铜，不锈钢和工具钢，铝，镍，铌，钽Micro 3D
Printing
微纳3D打印钢、铜、贵金属金属3D打印服务△BeamIT金属3D打印服务 (来源: BeamIT)为了从3D打印给金属零件和产品带来的所有优势中获益，你不一定需要投资自己的3D打印机。全球各地有越来越多的3D打印服务提供商，他们不仅可以用你选择的金属打印你的产品或原型，而且它们甚至可以为你的零件提供最佳方法、材料和设计的建议。}

1959年，诺贝尔物理学奖获得者、加州理工学院Richard Feyman教授在其著名演讲《在底部还有很大空间》中问到：“为什么我们不可以从另外一个角度出发，从单个的分子甚至原子开始进行组装，以达到我们的要求？”
1981年，扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope,STM)的发明为人们揭示了一个可见的原子、分子世界，使人们观测物质分子、原子成为可能。发明者Gerd Binning和Heinrich Rohrer也于1986年获得了诺贝尔物理学奖。
1984年，Richard Feyman在他的另外一次演讲中又提出了一个问题：“制造极其微小的、有可移动部件的机器的可能性有多大？”
Richard Feyman 图片来源https://physicsworld.com/a/richard-feynman-from-a-to-z/
2016年，三位科学家Jean-Pierre Sauvage、Sir J.Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa因发明了“行动可控、在给予能源后可执行任务的分子机器”获得了诺贝尔化学奖，生动形象地说明了微纳制造的发展历程。
Jean-Pierre Sauvage、Sir J.Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa
以上历程，仅仅是微纳制造技术发展的一个缩影，却生动形象地说明了微纳制造对认识和改造物质世界所做出的巨大贡献。正如中国古代道家典籍《庄子》中描述的蜗牛两根触角上的两个小国家，两根蜗牛触角就是它们的整个世界；又如中国古语所言“螺蛳壳里做道场”、“小天地里大乾坤”，微纳制造及其打造的微/纳机械电子系统将人类社会带进了一个设计和制造的全新领域。
1962年，第一个硅微型压力传感器问世，其后陆续开发出了尺寸为50-500μm的齿轮、齿轮泵、气动涡轮及连接件等微机械。1987年，美国加利福尼亚大学伯克利分校研制出转子直径为60-120μm的硅微静电机，显示出利用硅微加工工艺制造可动结构并与集成电路兼容以制造微小系统的潜力。
硅微型压力传感器及硅微静电机 图片来源https://cn.bing.com/images/
20世纪80年代末，美国15名科学家提出“小机器、大机遇：关于新兴领域——微动力学的报告”的国家建议书，声称“由于微动力学（微系统）在美国的紧迫性，应在这样一个新的重要技术领域与其他国家的竞争中走在前面”；此建议得到美国有关机构的重视，这些机构连续大力投资，并把微纳米技术和航空航天、信息作为科技发展的三大重点。
此后，微纳制造在不到30年的时间里，开辟了一个又一个全新的制造领域和产业，微传感器、微执行器、微型构件、微光学元件等微纳器件在航空航天、国防、汽车、生物医学、环境监测等领域展现了良好的应用前景。
如同微电子产业和计算机产业给人类带来的巨大变化一样，微纳制造也将对人类社会产生新一轮的影响。内置多种微传感器的智能手机，己经成为人们生活中不可或缺的一部分；汽车工业中大量采用了微传感器和微加速器，提高了人们的舒适性和安全性；医用微系统可以进行视网膜手术、发现并去除癌细胞、修补受损血管等，为人类征服绝症带来了希望；
芯片实验室（LOC)可以把生物医学或化学等领域中的样品制备、生化反应、分离检测等操作过程集成于几平方厘米甚至几百平方毫米的微小芯片上，完成只有在专业实验室用传统方法才能完成的分析和检测；柔性电子突破了传统微电子的设计方法，并在任意形状柔性衬底上实现纳米特征-微纳结构-宏观器件的大面积集成。
微纳制造技术面向的是微米、纳米甚至更小尺度下的加工，其意义在于：①系统或器件的微型化具有降低功耗、缩小体积、便于携带、提高系统可靠性等优点；②节省原材料，利于实现批量生产，大大降低生产成本，同时促进多功能组件的高度集成；③纳米效应（如量子效应、小尺度效应、表面与界面效应以及隧道效应等），利用这类奇异的纳米效应，可使功能体系展示出许多新奇的特性与功能。
然而，当微纳器件的特征尺寸进一步缩小以后，受纳米效应等因素的影响，构件材料本身的力学、热学、电学以及生物学等性质将发生很大的变化，超出了宏观理论所能解释的范畴，使人们无法有效预测并调控微纳结构尺度和性能，成为限制微纳制造发展的瓶颈。因此，微纳制造技术虽然取得了长足的发展，但也面临着巨大的挑战。
1.微纳尺度下的物理效应
相比于宏观结构，微纳尺度下的器件具有更大的比表面积，因此很多在传统理论中被忽略的力和场此时可能会起到主导作用。例如，微纳制造中特有的“黏附”问题，就是由于在微纳尺度下，表面应力如毛细引力、范德瓦耳斯力、氢键和静电力等起主导作用引起的，而这些表面应力在宏观尺度下通常是可以忽略不计的；又如，微纳结构的润湿行为中，表面应力占据主导作用。
另一方面，当材料尺寸降到微米/纳米尺度后，宏观尺度下的相关理论己无法完全准确地适用。例如，当特征尺寸缩小到l00nm以下时，宏观传热学下的基于声子扩散的傅里叶定律己无法完全准确地适用于微纳尺度下的热学分析，宏观尺寸下的热传导是一个线性响应的输运过程，而在微纳尺度下的热输运是非线性的，因此，热流密度并不正比于温度梯度。
2.微纳制造的新原理、新方法
传统的集成电路（1C)工艺受衍射极限、量子效应、微纳尺度下的热传效应等的限制，器件最小特征尺寸难以进一步缩小。2015年，《纽约时报》撰文指出摩尔定律在集成电路制造业的神话即将被打破;摩尔本人也认为摩尔定律到2020年就会黯然失色。因而，人们对微纳制造新原理、新方法的探索一直未曾停止。
纳米压印、丝网印刷、飞秒激光刻蚀、聚焦离子束刻蚀、3D打印等各类新型微纳制造工艺层出不穷，被广泛应用于柔性微纳结构制备、生物组织器官制造、跨尺度结构加工等领域。例如，科学家采用类似传统铸造的方法，通过原子层沉积技术（ALD)在蝇眼的表面沉积一层氧化铝，然后高温锻烧去除生物模版，氧化铝被高温烧结，从而复制出蝇眼结构的跨尺度微纳结构，这一“微纳铸造”目前己经发展成为人们探明大自然中微纳结构的有效方法之一。
然而，从科学原理上来看，这些方法都属于自上而下的微纳制造工艺，如同传统的光刻工艺，需要事先加工高精度的“模板”，工艺流程烦琐，加工精度也受限于“模板”的结构尺寸。相对于自上而下的加工方法，自下而上的加工方法是微纳加工的重要技术和特点之一，它使人们利用单个原子或分子（或纳米材料），在微纳尺度创造新的结构、新的材料、新的功能成为可能。
受天然超疏水荷叶表面微纳分级结构的启发，科学家基于电场辅助的高分辨喷墨打印(E-jet打印)微纳制造系统，结合微流控芯片技术，发展了一种制备防水可变视场的仿生人工复眼的新方法。在聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜上制备了分级结构的微透镜阵列和纳透镜阵列，所制造的人工复眼展现了良好的防水性能，可调节视场和可变焦距。
基于天然蜻蜓复眼和天然荷叶超疏水结构的仿生人工复眼的示意图
图片来https://doi.org/10.1007/s40820-020-00499-x
另外，在原子分子尺度从下而上制造微纳系统，以组装方法为例，由于自组装过程的复杂性，尚难以找到如物理定律一样的普遍规律来控制自组装，因为组装条件的不同，相同材料或结构会产生不同的组装结果，具有不同的形态和性质。
1.新型微纳材料的合成与器件
零维、一维和二维纳米材料如量子点、纳米线、纳米管以及石墨烯、二维层状过渡金属硫族化合物（TMDC)等由于量子尺寸效应、表面效应及介电限域效应等而具有许多新颖、优异的性能，使应用此类材料制备的微纳器件具有十分优异的性能，成为未来微纳器件的重要研究方向。
2011年，加利福尼亚大学伯克利分校利用石墨烯覆盖在硅光波导上制备的光调制器的调制速度为1GHz,且有望达到500GHz,而其面积仅为25|im2,为世界上最小的光调制器。
基于新型纳米材料的器件制备通常需要先合成出材料，然后采用自下而上的加工方法将其“堆叠”而成。其中亟待解决的两类关键科学问题是高质量、物性可调纳米材料的合成机理以及高精度、自下而上的器件制备原理，这些问题的解决将极大地推动新型微纳器件的研究与应用。
2.微纳器件的仿生制造与生物兼容性
在人们所处的生物界里，从壁虎能够在垂直的表面爬行，到五彩缤纷的蝴蝶翅膀，这些令人惊奇的生物现象都可以从其微纳结构里寻找到答案。基于此，微纳制造领域的科研工作者进行了大量与生物功能体类似的微纳结构研制，以期模仿各种生物体的行为功能，制造出“蜘蛛侠”、“超人”等。
但迄今为止，这一愿景尚未实现，问题主要在于：一方面，仿生微纳结构制造并不是宏观制造的缩小版本。在微纳米世界，没有了杠杆、金属钳和阀门等在宏观世界中常见的机械组件，同时在纳米尺度，基于连续介质假设的力学模型需要重新审视；实用的仿生微纳结构的制造却是一项极其复杂的工程，目前的微纳米加工工艺还不能制备出结构尺寸和形貌精确匹配的仿生微纳结构。
另一方面，生物体本身就是一个精密的“微纳米系统”，将微纳米技术应用于生物学领域，需要二者具备完美契合的“接口”，也就是人们常说的生物兼容性。将微纳制造与生物学交叉融合以解决一系列的医学难题如治疗癌症、抗衰老等，需实现微纳系统与生物体的兼容性，即从微纳尺度下深入掌握生物体与仿生微纳系统相互作用的本质和科学原理。
3.微纳尺度下的测量问题
门捷列夫曾说过“科学是从测量开始的”，而对于微纳制造，尚缺一把“尺子”。纳米制造和应用是以研究纳米材料和器件在复杂环境中的准确可靠测量为基础的，无论这些纳米材料还是纳米器件具有什么功能，首先需要对其结构特点有一个定量表征。随着新材料和新工艺的不断引入，纳米器件的特征尺寸普遍进入亚l00nm量级，其性能受几何尺寸和纳米粗糙度的影响越来越显著。
但是，传统的测量与表征方式如扫描电子显微镜（SEM)、原子力显微镜（AFM)、接触式探针轮廓仪、共聚焦显微镜等逐渐无法满足技术发展的需求，如高深宽比纳米结构仍无合适的测量原理和方法。
此外，为了保证量值传递的准确性以及对相关测量仪器如SEM、AFM等进行校准，需要研制各种纳米标准样板进行量值溯源和比对。然而，采用何种制备原理及方法才能获得尺寸、精度可控的纳米标准样板还需不断探索，纳米标准样板的溯源理论和体系还未能建立，这在很大程度上制约了微纳制造技术的发展。
作为认识和改造微观世界的重要手段，微纳制造技术经过多年的发展己经取得了显著的成绩并得到了广泛的应用，但仍存在着大量科学难题尚未解决：
1.微观尺度下的物理机理和物理效应无法完全用传统理论来解释；
2.传统的加工原理与方法己经无法满足微纳制造过程中对特征尺寸和精度的需求；
3.尺度的缩小使得微纳测量问题己经成为制约微纳制造发展的突出问题。
要解决这些科学问题，任重而道远。但是我们确信：在“微纳”的“小天地”里，会有更为广阔的“大乾坤”，在微纳制造这个“螺蛳壳”的“道场”里，还会不断诞生更多的传奇故事。
来源于老千和他的朋友们，作者孙千
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