Dodano: 30 sierpień 2018r.

Powstał prototyp bionicznego oka

Badacze z University of Minnesota za pomocą technologii druku 3D wydrukowali na półkolistej, szklanej powierzchni receptory świetle. To stanowi znaczący krok w kierunku stworzenia bionicznego oka, które pewnego dnia może pomóc osobom niewidomym odzyskać wzrok.

 

- Bioniczne oczy są zwykle uważane za science fiction, ale teraz jesteśmy bliżej niż kiedykolwiek do stworzenia takich oczu, używając wielomateriałowej drukarki 3D – powiedział Michael McAlpine, współautor badania z University of Minnesota.

Badania na ten temat opublikowana na łamach „Advanced Materials”.

 

Badacze zaczęli od półkulistej szklanej kopuły, aby sprawdzić, w jaki sposób mogliby pokonać wyzwanie drukowania elektroniki na zakrzywionej powierzchni. Korzystając z niestandardowej drukarki 3D, zaczęli od podstawowego atramentu, który zawierał cząsteczki srebra. Dozowany atrament pozostał na miejscu i wysechł równomiernie, zamiast spływać po zakrzywionej powierzchni. Następnie naukowcy wykorzystali półprzewodnikowe materiały polimerowe do drukowania fotodiod, które przekształcają światło w energię elektryczną. Cały proces trwał około godziny.

W ten sposób powstał prototyp bionicznego oka. McAlpine powiedział, że najbardziej zaskakującą była 25-procentowa efektywność konwersji światła na energię elektryczną, którą uzyskali dzięki półprzewodnikom w pełni drukowanym w 3D. Teoretycznie takie urządzenie można później wykorzystać do przekształcenia świata rzeczywistego w sygnały, które pewnego dnia mogą być interpretowane przez mózg osoby niewidomej.

- Jednak żeby powszechnie drukować aktywną elektronikę jeszcze daleka droga – przyznał McAlpine. Dodał, że w ten sposób drukowane półprzewodniki mogą rywalizować jeśli chodzi o efektywność z podobnymi wytwarzanymi w innych technologiach. - Dodatkowo, możemy łatwo wydrukować urządzenie półprzewodnikowe na zakrzywionej powierzchni – dodał.

McAlpine i jego zespół są znani z integracji druku 3D, elektroniki i biologii na jednej platformie. Kilka lat temu skupili na sobie uwagę środowiska naukowego po wydrukowaniu bionicznego ucha. Od tamtego czasu przygotowywali do druku 3D sztuczne narządy służące chirurgom do ćwiczeń, elektroniczne tkaniny, które mogą służyć jako bioniczna skóra czy też bezpośrednio drukowaną na żywej skórze elektronikę użytkową.

Podejście McAlpine'a do stworzenia bionicznego oka jest nieco bardziej osobiste. - Moja matka nie widzi na jedno oko, a ilekroć mówię jej o mojej pracy, odpowiada: "kiedy zamierzasz wydrukować mi bioniczne oko?" - powiedział McAlpine.

Zespół naukowców chce teraz stworzyć prototyp z większą ilością fotoreceptorów, które byłyby jeszcze bardziej wydajne. Muszą też znaleźć sposób na drukowanie na miękkim, półkulistym materiale, który można wszczepić w prawdziwe oko.

 

Źródło: University of Minnesota, fot. University of Minnesota, McAlpine Group