美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）与斯坦福大学合作取得3D纳米制造领域的重大突破，成功将双光子光刻技术（TPL）推向工业化应用。这项发表在《自然》杂志的研究开发出一种革命性的TPL平台，采用超薄光学元件构成的金属透镜阵列，使传统TPL技术的生产效率提升超过千倍。

该技术的关键创新在于使用金属透镜阵列取代传统显微物镜，将飞秒激光分解为12万个同步工作的聚焦光点，可在厘米级区域并行写入。研究团队成功实现了113纳米的最小特征尺寸加工，同时保持了TPL技术原有的亚微米级精度。

LLNL材料工程师兼项目首席研究员夏晓星表示："当3D打印系统首次实现1厘米乃至3厘米尺寸的精密制造时，我们才真正意识到这个构想成为了现实。"这项技术的突破性在于解决了传统TPL技术在扩大制造尺寸时的拼接问题和对准误差难题。

研究团队将这项技术命名为"自适应超表面光刻"（Adaptive Meta-Lithography），它能灵活开关光束，通过灰度控制调节线宽，并实现复杂三维结构的并行制造。研究展示了在一次操作中同步打印16种不同的微尺度国际象棋开局的能力。

这项技术已经显示出在多个高科技领域的应用潜力，包括微流控器件、量子信息、光子学、生物医学等领域。特别值得一提的是，它有望推动聚变燃料胶囊和量子计算芯片等关键项目的规模化生产。

LLNL的研究人员对这项技术的发展前景充满信心，认为随着更高功率激光器、更大尺寸金属透镜晶圆和更快调制器的出现，这项技术将能实现更高效的3D纳米制造。该技术平台已荣获2025年R&D 100大奖，标志着其在产业化应用方面的重要潜力。