A 3D-s nyomtatási technológiát felhasználva a Minnesotai Egyetem tudósai elkészítették a fényérzékeny hordozóra fényreceptor-sorozatot. A jövőben ez a technológia lehetővé teszi bionikus szem létrehozását 3D nyomtatás segítségével és a látás visszatérését teljesen vak emberek számára. A jövőben a bionikus szemek - a kutatók szerint - funkcionálisan nem különböznek a valódiól. És bizonyos esetekben talán meghaladja az utóbbit.
Az élő szem érzékeli a fényt a reténén található fotoreceptor idegsejteknek köszönhetően, amelyek a látható fényt elektromos jellé alakítják. A Minnesota Egyetem tudósai által a 3D nyomtatóval készített modellben a félvezető diódák a fotoreceptor idegsejtek szerepét töltik be.
Az elmúlt években a mérnökök aktívan kutatták a bionikus szem létrehozásának lehetőségét. Néhány, a múltban létrehozott prototípus sikeresen tesztelték az embereket, de az ilyen protézisek gyártása nagyon költséges, mivel minden eszközt szó szerint kézzel kell összeállítani. A jövőben a 3D nyomtatási technológiák jelentősen csökkenthetik az ilyen implantátumok elkészítésének költségeit és egyszerűsíthetik azokat, és a rászorulók szélesebb köre számára elérhetővé teszik azokat.
A gyakorlatban nagyon nehéz fotoreceptor diódákat rendezni egy ívelt felületen. A probléma megoldására Minnesota tudósai 3D nyomtatót készítettek. A nyomtatás előtt a tudósok egy üveg ezüst nanorészecskék rétegét felhordták az üveg féltekéjének belső felületére nyomtatóval, majd rajta rétegenként megnövelték a fotoreceptor szerkezetét az általuk kifejlesztett félvezető polimer festékből. A bionikus szem létrehozásának teljes folyamata körülbelül 1,5 órát vett igénybe.
A tanulmány vezetője, Michael McAlpin szerint az első prototípus 25% -os hatékonyságot mutatott a látható fény elektromos jelekké alakításában, ami a tudósok szerint nagyon jó eredményt jelent a fejlődés korai szakaszaiban.
"3D-s nyomtatott félvezető fényreceptorunk már meglévő ipari folyamatok által gyártott hasonló eszközök hatékonyságát kezdi megközelíteni" - kommentálja McAlpin.
„Ezenkívül a 3D nyomtatás lehetővé teszi a félvezető diódák lerakását az ívelt felületekre. Más technológiák nem nyújtanak ilyen lehetőséget."
A jövőben a tudósok növelik a használt mesterséges fotoreceptorok számát. Minél több fotoreceptort használnak, annál hatékonyabb lesz a fény elektromos jellé alakítása. McAlpin és kollégái szintén fejleszteni akarják a nyomtatási technológiát annak érdekében, hogy félvezető mikroeszközöket ne üvegből, hanem puha alapfelületen készítsenek, amelyek a jövőben egy jövőbeli implantátum alapjául válhatnak.
Promóciós videó:
Nikolay Khizhnyak