Prototipo di stampa 3D per un “occhio bionico”

Città che si riparano da sole: il drone che vola e riempie le buche con stampante 3D
14 agosto 2018
Scansione facciale
22 settembre 2018

Un team di ricercatori dell’Università del Minnesota ha, per la prima volta, completamente stampato in 3D una serie di recettori di luce su una superficie semisferica. Questa scoperta segna un passo significativo verso la creazione di un “occhio bionico” che potrebbe un giorno aiutare i ciechi a vedere o vedere le persone vedere meglio.

La ricerca è stata pubblicata oggi su Advanced Materials , una rivista scientifica peer-reviewed riguardante la scienza dei materiali. L’autore detiene anche il brevetto per i dispositivi semiconduttori stampati in 3D.

“Gli occhi bionici sono generalmente considerati fantascienza, ma ora siamo più vicini che mai ad usare una stampante 3D multimateriale”, ha dichiarato Michael McAlpine, co-autore dello studio e dell’Università del Minnesota Benjamin Mayhugh Professore associato di ingegneria meccanica.

 

I ricercatori hanno iniziato con una cupola di vetro semisferica per mostrare come potevano superare la sfida di stampare l’elettronica su una superficie curva. Usando la loro stampante 3D personalizzata, iniziarono con un inchiostro base di particelle d’argento. L’inchiostro erogato è rimasto in posizione e si è asciugato in modo uniforme invece di scorrere lungo la superficie curva. I ricercatori hanno quindi utilizzato materiali polimerici semiconduttori per stampare fotodiodi, che convertono la luce in elettricità. L’intero processo dura circa un’ora.

McAlpine ha dichiarato che la parte più sorprendente del processo è stata l’efficienza del 25% nel convertire la luce in elettricità ottenuta con i semiconduttori completamente stampati in 3D.

“Abbiamo una lunga strada da percorrere per stampare regolarmente l’elettronica attiva in modo affidabile, ma i nostri semiconduttori stampati in 3D stanno iniziando a dimostrare che potrebbero potenzialmente rivaleggiare con l’efficienza dei dispositivi semiconduttori fabbricati in strutture di microfabbricazione”, ha affermato McAlpine. “Inoltre, possiamo facilmente stampare un dispositivo semiconduttore su una superficie curva.”

McAlpine e il suo team sono noti per integrare la stampa 3D, l’elettronica e la biologia su un’unica piattaforma. Hanno ricevuto l’attenzione internazionale alcuni anni fa per la stampa di un “orecchio bionico”. Da allora, hanno organi artificiali realistici stampati in 3D per la pratica chirurgica, tessuto elettronico che potrebbe servire come “pelle bionica”, elettronica direttamente su una mano in movimento, e cellule e scaffolds che potrebbero aiutare le persone che vivono con lesioni del midollo spinale a riprendere qualche funzione.

La spinta di McAlpine a creare un occhio bionico è un po ‘più personale.

“Mia madre è cieca da un occhio e ogni volta che parlo del mio lavoro, dice: ‘Quando mi stamperai un occhio bionico?'”, ha detto McAlpine.

McAlpine afferma che i prossimi passi sono la creazione di un prototipo con più recettori di luce ancora più efficienti. Vorrebbero anche trovare un modo per stampare su un materiale emisferico morbido che può essere impiantato in un vero occhio.

Il gruppo di ricerca di McAlpine comprende la dottoressa University of Minnesota, studente di ingegneria meccanica Ruitao Su, i ricercatori post-dottorato Sung Hyun Park, Shuang-Zhuang Guo, Kaiyan Qui, Daeha Joung, Fanben Meng e lo studente universitario Jaewoo Jeong.

La ricerca è stata finanziata dal National Institute of Biomedical Imaging e Bioingegneria del National Institutes of Health (Award No. 1DP2EB020537), The Boeing Company e Minnesota Discovery, Research, e InnoVation Economy (MnDRIVE) Initiative attraverso lo Stato del Minnesota.

Per leggere il documento di ricerca completo dal titolo “Fotorivelatori per polimeri stampati 3D”, visitare il sito Web dei materiali avanzati .

 

Articolo tradotto dal testo originale pubblicato sulla pagina: https://twin-cities.umn.edu/news-events/research-brief-researchers-3d-print-prototype-bionic-eye

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *