三維（3D）微奈米結構的製造技術，是建構微型機器人、微致動器、超材料（metamaterial）與微光子元件的基礎。其中，雙光子聚合技術（two-photon polymerization，2PP）是目前最先進的三維微奈米製造方法，其解析度可達100奈米，且能建構出複雜的三維微結構。然而，2PP有一個限制，就是其相容性幾乎只局限於可交聯的聚合物。雖然已有研究人員嘗試突破此一瓶頸，例如將具有光化學活性的配體接到無機膠體奈米晶體上，或是將金屬配位錯合物引入可交聯單體中，但這些方法仍舊只適用於特定材料。另一種思路是直接利用光學組裝（optical assembly）技術，透過光梯度力（optical gradient forces）或光控溫度場等光-物質交互作用，逐顆將懸浮在溶液中的粒子捕捉並定位至指定位置。然而此類方法的問題有三：其一，大多只能建構二維結構，難以實現真正的三維立體組裝；其二，效率極為低落，每分鐘僅能組裝10至1,000顆粒子；其三，對粒子尺寸、表面性質及溶劑組成有嚴格要求，使其難以廣泛應用於不同材料。換言之，科學界目前仍缺乏一種既不受材料限制、又能精確操控三維空間結構的通用製造策略。

近日，德國馬克斯普朗克研究所的研究團隊，成功研發出「光流體三維微奈米製造技術（optofluidic 3D micro-/nanofabrication）」。他們先以2PP列印出帶有開口的中空三維聚合物模板，將其浸入含有奈米粒子的液體後，再以飛秒雷射照射模板開口附近，誘發局部高溫及強烈對流（流速可達每秒數毫米），將粒子帶入模板並堆積填滿；最後以氧氣電漿去除模板，即得到獨立的三維微結構。研究團隊成功以金屬（銀）、多種金屬氧化物（TiO₂、WO₃、Fe₃O₄等）、鑽石奈米粒子及CdTe量子點組裝出三維微結構，效率達每分鐘約10⁵顆粒子。研究人員還進一步展示了一種應用：整合TiO₂、Au、Pt和Fe₃O₄四種材料的L形微機器人，能分別在磁場、紫外光和雙氧水三種刺激下，展現三種截然不同的運動模式。