纳米压印光刻 (NIL) 是一种快速、高分辨率的纳米图案化方法，以其高产量和低成本满足工业要求。其能够轻松、大面积生产纳米级结构，使其适用于各种应用，包括纳米技术、微系统、电子、光学设备和医疗保健。

进一步的技术进步正在将 NIL 的潜在应用扩展到食品安全、磁存储介质、国防和执法以及环境监测等领域。本文探讨了 NIL 的各种应用以及相关的新兴趋势

NIL 涉及在基板上旋涂聚合物抗蚀剂并在其上按压模具/印模，从而使抗蚀剂填充模具。然后固化树脂，并将模具与基材分离，以显示复制在抗蚀剂上的模具图案。

模具和抗蚀剂的表面化学对于准确转移图案起着至关重要的作用。因此，根据目标应用，使用多种硬质（硅基）和软质（聚二甲基硅氧烷（PDMS））模具。

已经使用不同的树脂和固化方法开发了各种 NIL 方法。例如，热压印 NIL 使用热塑性聚合物，将其加热到玻璃化转变温度以上，然后冷却固化。该方法因其简单性和能够对许多聚合物进行图案化而受到青睐。或者，紫外线 (UV) NIL 使用紫外线固化光聚合物树脂，适用于高纵横特征。

NIL 已经确立了精确地创建近亚纳米范围特征的能力。它可有效用于纳米和微米系统的各种材料的纳米结构图案化。例如，它最近已被用于生产柔性石墨烯微型超级电容器、纳米带、生物材料和其他功能材料。

NIL 对连续卷对卷纳米制造的适应性使其能够用于高性能柔性电子和显示器、生物医学设备、智能可穿戴设备和能源设备的经济生产。例如，使用 NIL 制造的燃料电池纳米结构电解质膜与传统平面膜相比，电池的发电密度增加了一倍。

NIL 已用于纳米图案化各种光学工具，如光纤耦合器、微扫描系统、微透镜、导光板和光谱仪。

便携式微型光谱仪最近在检测食品掺假方面受到了广泛关注。然而，这些需要微（光）机电 (M(O)Ems)，特别是微镜和线性可变滤波器 (LVF)，当使用 NIL 生产时，可以显着加速微型光谱仪的生产。

当前的电子系统以光刻技术生产的传统集成电路 (IC) 为主，正受到 NIL 的挑战，NIL 可以制造具有更好特征尺寸和变化控制的可靠电子设备。2未来电子器件的制造，例如具有金属/绝缘体/金属结构的忆阻器（第四类无源器件），也可以使用 NIL 来完成。

由于基于 NIL 的制造涵盖了可见光波长范围，因此它可用于制造各种光学元件和设备，例如偏振器、抗反射器和微透镜。高分辨率、薄面板和低功耗的显示器也可以使用 NIL 大规模制造。

除了光学元件制造之外，NIL 还通过控制光路来增强太阳能电池等现有设备的性能。

NIL 还在各种生物过程和设备中找到了应用。它可用于创建有效控制微米级拉伸脱氧核糖核酸 (DNA) 和细胞的结构。 NIL 可以制备具有独特结构的 3D 细胞培养板，这对于再生医学中的组织培养至关重要。

免疫测定芯片和微流控芯片的制造，用于生物传感器或作为人体内的药物输送载体，是该技术的其他重要医学应用。

随着吞吐量、对准、缺陷率和掩模复制方面的改进，NIL 方法正在应用于新型工业应用中。例如，《Nanomanufacturing》最近发表的一篇文章回顾了使用 NIL 生产仿生纳米结构，该结构在光学和生命科学领域都有多种应用。

仿生学利用自然解决方案来解决工程科学中的挑战。 NIL 能够制造具有复杂结构的仿生器件，以应用于现实生活环境。例如，NIL 已将多种蛾眼抗反射涂层制成纳米结构，用于智能电视显示器。

最近发表在ACS Applied Nanomaterials上的另一篇文章提出 NIL 可以实现比传统电池性能更好的纳米级背接触钙钛矿太阳能电池，从而消除对透明导体的需求。

背接触钙钛矿太阳能电池需要宽度低于 1000 nm 的电极，而使用当前基于剥离的制造无法实现这一点。为此，人们提出了一种简单的基于 NIL 的蚀刻工艺，用于大规模生产宽度小至 230 nm 的蜂窝状准叉指电极结构。

使用 NIL 制造微米和纳米结构可以支持多种新技术。

例如，新兴的无人机技术正在快速应用于多种远程应用，但替换零件的可用性仍然是一个重大瓶颈。 NIL 可以生产高分辨率且更便宜的组件，从而加速无人机的采用。

在人工智能和机器学习的背景下，大数据的引入增加了对具有更小位粒度的高密度存储介质以增强存储容量的需求。基于 NIL 的基板图案化和退火工艺可以控制越来越小的位的特征尺寸和形态，从而有助于智能系统的快速发展。

技术进步也增强了制造假冒产品的能力。因此，需要采取积极主动的方法来防止产品复制，为此，隐藏在产品内部的快速响应（QR）码被广泛用于识别正品。

使用 NIL 开发的三维 QR 码可以具有不同节距的柱子，生成不同反射率的区域，并提高产品识别、可追溯性和安全性。

纳米工厂或盒装工厂的未来概念可以通过 NIL 的纳米图案化来实现。纳米工厂是进行分子级控制的纳米制造的地方或环境。 NIL 可以充当此类环境中纳米制造的可编程机械化学制造商。总体而言，NIL 有潜力彻底改变许多未来技术。