三维微反应芯片是一种先进的微化工技术设备，其具有三维内构件结构，可提升化学反应中的传质传热过程。三维微反应芯片可用于气液、固液反应，具有通量大、混合效率高、压降小、耐温耐压、不易堵塞等优势。
微反应器是微化工技术的核心装备，分为微通道反应器、微滤膜反应器、微筛孔反应器、微填充床反应器等多种类型。微反应器性能与其几何结构关系密切，基于三维结构的三维微反应器，可实现生产过程中转化率和选择性的最大化。近年来，我国三维微反应器研究热情较高，并取得了众多成果和专利，三维微反应芯片便是其一。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2028年中国三维微反应芯片产品市场分析可行性研究报告》显示，作为先进的微化工技术设备，三维微反应芯片在光电子封装、精细化工、高通量纳米材料合成、紫外光化学、生物医药等领域应用潜力巨大。在生物医药领域，三维微反应芯片可用于纳米药物合成、高通量药物筛选、类器官互联芯片构建、定制化药物生产、体外即时检测等场景。
三维微反应芯片制备技术壁垒高，实现难度大。以熔融石英微反应芯片为例，熔融石英微反应芯片是以高质量熔融石英为基底材料，利用飞秒激光加工技术在基底内部刻蚀出三维微通道，这一环节需精确控制激光的脉冲能量、重复频率等参数，再经表面处理工艺去除杂质，修饰和功能化方式提升其性能，最后进行混合效率、化学反应产率等性能测试，以实现其性能优化。
受制备技术限制，三维微反应芯片尚未实现大规模应用，产业化发展空间广阔。华东师范大学&上海光机所程亚教授团队是国内三维微反应芯片主要研发团队，其推出的“澄雅之芯”三维微反应芯片已达国际领先水平，透光波长最短可以达200纳米，熔融石英三维微反应芯片已得到数十家药企及科研机构订购。
新思界
行业分析人士表示，在受限的物理空间中，与传统二维微反应芯片相比，三维微反应芯片可提供更大通量、更强的传质传热能力、更高的生产效率，在光电子封装、生物医药、光化学等领域应用潜力极大。目前我国三维微反应芯片市场仍处于早期阶段，随着技术迭代，低成本、智能化将成为其未来发展方向。
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