近场静电纺丝具有成本低、精度高及工艺简单的特点,被认为是取向微结构器件最具潜力的喷印制造工艺之一。因满足取向微结构器件的高效高精制造要求,阵列针头近场直写喷印工艺成为当前的研究热点,但面临定位沉积精度受多针电场干扰、多工艺参数耦合影响等科学技术难题。本学位论文针对阵列针头近场直写喷印过程的关键问题,围绕阵列针头近场直写调控及干扰机理、直写喷印工艺规划及动力学行为建模、取向微结构器件喷印制造等方面开展系统深入研究,主要研究工作和创新点为:（1）针对结构化图案的阵列多针头近场直写喷印工艺,基于近场直写工况下多射流出射及飞行行为,实验研究了多射流近场直写喷印过程中工艺参数（基板速度、工作电压及极距）对多射流沉积行为及纤维形貌的作用规律,揭示了非均匀电场下多射流与基板牵引力的综合作用机理,实现了形貌可控的结构化取向纤维定位沉积。提出了双针“协同”近场直写三维取向结构的方法,实现了多射流一致性重复堆叠,快速制备了大高宽比的三维取向结构,其高宽比约为18:1,并研究了工艺参数对微纳三维取向结构成型及形貌的影响。（2）研究了近场直写工况下阵列针头的几何结构参数对取向纤维沉积及表面形貌的影响作用,分析了电流体动力直写喷印下多射流间的相互作用,揭示了阵列针头几何结构参数与电场干扰作用的映射关系,建立了阵列针头间电场干扰作用定量评估指标,并定量分析了阵列针头几何结构参数对多针近场直写结构化阵列纤维的结构及形貌的影响规律。实验结果表明:该指标可定量描述近场多针间电场干扰作用,指标越大,电场干扰作用越大。同一针头排列下,随针长增大,电场干扰量及均值变大但不显著;随针间距增大,电场干扰量及均值变小;随针头数量增加,电场干扰量及均值增大。平均纤维线径与电场干扰量呈递增关系;在不同针头数量下,平均纤维线径与电场干扰量均值呈近似线性正相关;取向纤维线径及沉积间距均匀性与电场干扰量呈负相关。（3）提出了双针近场电纺直写喷印工艺的参数规划准则,基于设备小环境甄别多领域耦合因素的核心因素,并建立基于二次响应面法的双针近场直写工艺参数与纤维沉积间距的回归模型,分析了多领域因素间的耦合作用及对纤维沉积间距的敏感度,揭示了多领域因素对取向纤维沉积间距的综合影响,并建立了“宏微复合”的多领域耦合因素优化规划准则,获得了双针近场直写工艺的最优工艺参数组合,结合“差序”高密度直写结构化图案的方法,为后续批量直写高分辨率及集成度的结构化图案提供工艺指导。（4）研究了近场工况下多射流飞行及定位沉积机理,分析了在非均匀电场下多射流工艺参数对纤维沉积间距的作用规律,建立了电液耦合驱动下双针近场直写取向纤维定位沉积特性的理论分析模型,验证了工艺参数对多射流近场定位沉积的影响规律,实现了多射流精确定位沉积。进一步演绎与验证,证实了改进后的理论模型在多针近场工况下的适应性,为大批量可控直写喷印取向结构提供了理论基础。（5）基于多针近场直写喷印取向微结构工艺,分别开展在透射光栅、透明电极及微流体通道上的应用研究。其中,利用多针近场直写PEO取向纤维阵列,实现了透射光栅的高效简单制备,充分验证了多针近场定位沉积模型及相关工艺的可靠性。通过双针“协同”近场直写喷印PVDF纤维墙阵列结构,开展了高性能低成本的透明电极应用研究,发现了取向纤维墙阵列结构及形貌对透明电极性能的影响规律:随纤维线径和金属厚度增大,导电性增强,透光性变差;随纤维墙高宽比增大,光电综合性能增强。实验证明,方块电阻为8Ω/sq,透过率为97%,其性能优于传统工艺制备的透明电极。基于双针“协同”近场直写工艺制备的PEO纳米纤维为模板,成功在PDMS上制备出亚微米级微流体通道器件,并验证了平行取向阵列及网格阵列微流体通道的连通性,其流道尺寸指标为:宽度为931nm,高度为2.41μm。