微型制造需要在极小尺度上产生稳定、可控制的旋转运动，但传统电机、齿轮和轴承很难直接缩小到微米级。德国卡尔斯鲁厄理工学院与国际研究团队开发出一种“毛细棘轮”，利用3D打印螺旋通道和液体表面张力，把外部上下运动转化为单向旋转。

该装置包含透明微型结构和漂浮在液面上的转子。外部设备使液面或结构周期性上下运动时，螺旋通道中的液体界面产生不对称毛细力。由于通道几何结构具有方向性，往复运动不会相互抵消，而会像机械棘轮一样持续推动转子向同一方向旋转。

研究人员估算，其输出扭矩约为10的负8次方牛·米。虽然绝对数值很小，但对于微米尺度加工已经具有实际作用。团队使用该装置将直径约10至20微米的丝纤维进行扭转，并把16根纤维加工成多层纤维束，证明毛细驱动能够完成真实材料处理，而不只是实验室中的旋转演示。

该技术并不是“无需能源”的微型发动机。外部上下运动仍然提供能量，毛细棘轮只是利用液体表面张力和结构不对称性完成运动转换。其优势在于结构简单、无需在微小转子上布置线圈、电极或复杂传动机构，并可通过3D打印调整螺旋通道尺寸和形状。

未来应用可能包括微型纤维加工、人工肌肉材料、微流控系统和精细医疗器件制造。实际工业化仍面临液体蒸发、污染、输出稳定性、批量制造和长期耐久性问题。但这一研究提供了新的微型驱动思路：在尺寸极小的系统中，与其继续缩小传统电机，不如利用表面张力、液体界面和几何结构本身产生运动。