Прототип бионического глаза впервые напечатали на 3D-принтере — Naked Science
5 минут
Редакция

Прототип бионического глаза впервые напечатали на 3D-принтере

Группа исследователей из Университета Миннесоты впервые напечатала на 3D-принтере решетку фоторецепторов на полусферической подложке. В будущем технология позволит создавать с помощью 3D-печати бионические глаза, функционально аналогичные человеческим.

180828172043_1_900x600
©Wikipedia

«Мы стали на шаг ближе к созданию бионического глаза на 3D-принтере», — рассказывает один из авторов исследования Майкл МакАльпин (Michael McAlpine). Живой глаз регистрирует свет за счет размещенных на сетчатке фоторецепторных нейронов, которые переводят видимый свет в нервный импульс. В модели, напечатанной на 3D-принтере, роль фоторецепторов играют полупроводниковые диоды, переводящие свет в электрический сигнал. За последние несколько лет было предложено несколько концептов бионических глаз, некоторые из них были успешно испытаны на людях, однако до сих пор все они изготавливались вручную. Технология трехмерной печати глазных имплантатов может удешевить их производство и сделать бионические глазные протезы доступными широкому кругу людей, нуждающихся в них.

 

Выстроить ряд диодов на изогнутой поверхности — сложная инженерная задача, которую ученые из Миннесоты решили, построив кастомный 3D-принтер. Прежде чем приступить к печати диодов, они с помощью принтера нанесли на внутреннюю поверхность стеклянной полусферы слой серебряных наночастиц, затем на нем слой за слоем нарастили структуру фоторецептора из полупроводниковых полимерных чернил. Весь процесс занял около полутора часов.

 

University of Minnesota, McAlpine Group

 

По словам руководителя исследования, 25-процентная эффективность преобразования света в электрический сигнал у готового прототипа оказалась необычно высокой для устройств, напечатанных на 3D-принтере. «Наши полупроводниковые фоторецепторы, напечатанные на 3D-принтере, начинают приближаться по эффективности к аналогичным устройствам, изготовленным существующими промышленными способами, — поясняет  МакАльпин. — Кроме того, 3D-печать позволяет наносить полупроводниковые диоды на изогнутую поверхность, а другие технологии — нет».

 

Группа МакАльпина специализируется на 3D-печати бионических устройств: в последние несколько лет они предложили управляемый микроэлектроникой материал, имитирующий живую кожу, микроэлектронные устройства, которые можно наносить прямо на кожу, и бионическое ухо — напечатанное на 3D-принтере устройство из антенны на основе материала, имитирующего хрящ. МакАльпин признается, что создание бионического глаза для него более личная задача, чем другие: мать ученого слепа на один глаз. Следующим шагом должно стать увеличение количества фоторецепторов — чем их больше, тем эффективнее преобразование света в электрический сигнал. Также МакАльпин и его коллеги рассчитывают найти способ печатать полупроводниковые микроприборы не на стекле, а на мягкой подложке, которая может стать основой будущего имплантата.

 

Статья опубликована в журнале Advanced Materials; авторы исследования получили патент на описанную в ней технологию.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 11:36
5 минут
Илья Ведмеденко

Разработанный для NASA космический аппарат OSIRIS-REx коснулся поверхности Бенну — небольшого околоземного астероида, входящего в группу Аполлонов. Возвращение зонда на Землю запланировано на 2023 год.

Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

4 часа назад
7 минут
Мария Азарова

Европейские ученые провели независимый анализ и перепроверили данные предыдущего исследования, авторы которого заявили об обнаружении фосфина в верхних слоях атмосферы Венеры. Подтвердить результаты коллег им, увы, не удалось.

Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

19 октября
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: