麻省理工学院的研究人员发明了一种方法，几乎可以制造任何形状的纳米级三维物体。通过这项新技术，研究人员可以用激光在聚合物支架上形成图案，从而创造出他们想要的任何形状和结构。在将其他的有用材料连接到支架上之后，再将支架收缩，产生只有原来体积千分之一的结构。
MIT生物工程和大脑与认知科学副教授Edward Boyden说：“这种方法可以将几乎任何材料以纳米级精度制作成三维模式。”
现有的制造纳米结构的技术所能制造的结构是有限的。用光在表面蚀刻图案可以产生二维纳米结构，但这不适用于三维结构。通过将二维结构逐层叠加来制造三维纳米结构是可能实现的，但是这个过程很缓慢，且具有挑战性。另一方面，虽然存在直接3D打印纳米级物体的方法，但这些方法仅限于聚合物和塑料等特殊材料，这些材料缺乏许多应用所需的功能特性。
此外，这些方法只能生成自支撑结构，例如，可以制作出一个实心金字塔，但不能制作出链状结构或空心的球面。
为了克服这些限制，Boyden和他的学生决定采用实验室几年前开发的一种对脑组织进行高分辨率成像的技术。这项技术被称为扩展显微镜，包括将组织埋入水凝胶中，然后使其扩展，从而在常规显微镜下实现高分辨率成像。研究人员发现，通过逆转这一过程，可以制造出内嵌于膨胀的水凝胶中的大尺寸物体，然后将其缩小到纳米尺寸，他们将这种方法称为“内爆制造”。
正如在扩展显微镜中所做的那样，研究人员使用了一种由聚丙烯酸酯制成的吸水性很强的材料作为纳米制造过程的支架。支架浸泡在含有荧光素分子的溶液中，荧光素分子在被激光激活时会附着在支架上。双光子显微镜可以精确定位结构深处的点，利用双光子显微镜，研究人员将荧光素分子附着在凝胶中的特定位置。荧光素分子充当锚点，可以与研究人员添加的其他类型的分子结合。
一旦想要的分子附着在合适的位置，研究人员就会通过加入酸使整个结构收缩。这种酸会屏蔽聚丙烯酸酯凝胶中的负电荷，使它们不再相互排斥，导致凝胶收缩。使用这项技术，研究人员可以在每一个维度上将物体缩小为原来的1/10，整体体积缩小为原来的1/1000。这种收缩能力不仅可以提高分辨率，还使得在低密度的支架中组装材料成为可能。
MIT的研究小组目前正在探索这项技术的潜在应用，他们预计最早的一些应用可能是在光学领域，例如，制造可以用来研究光的基本性质的特殊透镜。或许这项技术还可以用来制造更小、更好的镜头，应用于手机摄像头、显微镜、内窥镜等。在更远的将来，这种方法可以用来制造纳米级电子产品或机器人。