2015年，清华大学航院张一慧副教授先后以通讯作者和第一作者在《科学》（Science）和《美国科学院院报》（PNAS）发表系列论文，报道了一种可适用于各种高性能材料的微尺度三维结构组装方法，为先进微纳米系统的制备提供了一种重要的新途径。这项研究成果是张一慧副教授与伊利诺伊大学Rogers教授研究组通力合作下完成的。
三维微纳米结构在生物医学器件、微机电系统、光电子器件和超材料等众多科技领域具有重要而广泛的应用，一直以来都是科技研究的焦点。现有的三维微纳米结构的制备及组装方法却较为局限，主要体现在所适用的材料种类和三维几何构型比较有限，尤其是缺乏高性能半导体材料（譬如单晶硅）的复杂三维结构成型方法。
张一慧副教授与合作者建立的这种微尺度三维结构组装新方法首次将可控力学屈曲引入至微尺度三维结构组装，实现了从二维微纳米薄膜到三维细微观结构的高精度组装。该方法不仅适用于半导体、金属、聚合物、塑料等各种材料类型，而且适用于不同特征尺度下的材料组装，例如从100纳米到30毫米。与3D打印技术相比，该方法具有适用材料范围广、成型速度快、成型过程可控性强等优势。
上述两篇论文发表后，其中发表于《科学》的工作被选为封面论文，发表之后，很快被《Science》、《Nature》等期刊在Perspectives或Research Highlights专栏中焦点报道，同时得到Chemistry Views、IOP Physics World、Nano Today等专业机构追踪，还受到BBC、Discovery News等媒体报道。美国佐治亚理工大学V.V. Tsukruk教授在《科学》同期出版的Perspectives专栏中，认为该工作“展示了一种新典范，它通过设计局部屈曲诱导功能材料迅速弹出成型复杂三维结构。”该项技术的意义在于可以成型出以往三维制备方法无法实现的具有复杂拓扑的三维半导体等高性能结构；该技术还具有适用尺度范围广、成型过程可控性强等优势，因而在生医器件、微机电系统、光子声子晶体、超材料、电子电路等领域都具有重要应用前景。
