最近，针对国家在三维纳米制造领域的重大需求，中国科学院物理研究所的李家方博士负责发起了一个探索纳米剪纸技术的国际合作团队，包括物理所博士生刘之光、麻省理工学院博士生杜汇丰和方绚莱教授（Nicholas X. Fang）、华南理工大学李志远教授和物理所L01组长陆凌研究员。
该团队从中国传统的“拉花剪纸”中获得灵感，首次实现了纳米尺度的片上原位剪纸技术，制备了形貌特异的三维纳米结构，实现了通信波段光学超手征体的构建。该项研究成果以“Nano-kirigami with giant optical chirality”为题于7月6日发表在《科学》子刊Science Advances杂志上。
剪纸作为中国最古老的传统艺术之一，已有上千年的历史，被广泛应用在各类窗花、贺卡、仪式和节日所用的装饰中。但正如中国很多传统技术的发展历程一样，早期的人们并没有关注到剪纸技术中的科学思想。反而是中国纸文化在公元6世纪传播到日本之后，剪纸方法得到了详细记录并不断积累和发展。
因此，现代科学中“剪纸”的英译词“kirigami”实际上出自于日语（命名于1962年，kiri意为“剪”，gami意为“纸”），导致很多学者认为剪纸艺术起源于日本，尽管中国出土了公元386-581年期间的文物“北朝对马团花剪纸”。与剪纸相对应的还有我们熟知的折纸艺术的英文名称“origami”，同样来源于日语（ori意为“折”）。
近年来，剪纸和折纸技术在科学界得到了广泛的重视，包括美国哈佛大学、麻省理工学院、西北大学在内的许多著名研究团队都进行了专门的研究，这是由于看似简单的剪纸和折纸技术中其实蕴涵着深邃的科学思想。
例如常见的立体剪纸贺卡就包含了从二维平面结构到三维立体结构的形变科学，其衍生出来的立体几何变换知识非常丰富，一个显著的特征是结构所占空间大小在形变过程中发生了几个数量级的变化，而驱动这一变化所需要的能量设计又十分巧妙。
因此，结合当代材料和制造领域的巨大进步，剪纸和折纸技术在很多领域得到发展，包括外太空飞行器的太阳能帆板折叠技术、微纳机电系统（MEMS/NEMS）、形变建筑学、性能特异的机械、生物和光学器件，乃至DNA纳米剪裁和折叠技术。
在该研究工作中，刘之光和李家方博士采用高剂量的聚焦离子束（FIB）作为“剪裁”手段，利用低剂量全局帧扫描的FIB作为“形变”手段，实现了悬空金纳米薄膜从二维平面到三维立体结构的原位变换，加工的三维金属结构分辨率在50nm以下，约为头发丝直径的两千分之一。其基本原理是利用FIB辐照金膜时，薄膜内产生的缺陷和注入的镓离子分别诱导不同类型的应力，结构在自身形貌的智能导向下通过闭环形变达到新的力学平衡态。
因此通过设计不同的初始二维图案，可以在同样的扫描条件下分别实现向下或向上的弯折、旋转、扭曲等立体结构形变。该方法突破了传统自下而上（bottom-up）、自上而下（top-down）、自组装等纳米加工方法在几何形貌方面的局限，是一种新型的三维纳米制造技术。