3D打印在半球形表面造出光接收器

實(shí)用“仿生眼”離我們更近了

美國明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員完全采用3D打印技術(shù)，在一個(gè)半球上打印出了一個(gè)圖像傳感陣列，這是首個(gè)“仿生眼”的原型。

圖片來源：每日科學(xué)網(wǎng)站

科技日?qǐng)?bào)北京8月30日電 (記者劉霞)據(jù)美國每日科學(xué)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，美國研究人員首次完全采用3D打印技術(shù)，在一個(gè)半球形表面上打印出了一列光接收器，這一成果標(biāo)志著科學(xué)家向制造出實(shí)用“仿生眼”邁出了重要一步，這種“仿生眼”未來可幫助盲人看見東西，或使不盲之人看得更清楚。

最新研究發(fā)表于《先進(jìn)材料》雜志。論文合著者、明尼蘇達(dá)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副教授邁克爾·麥卡賓說：“仿生眼睛通常被認(rèn)為是科幻小說中才會(huì)出現(xiàn)的情節(jié)，但現(xiàn)在，多材料3D打印機(jī)的應(yīng)用，讓科幻比以往任何時(shí)候都更接近現(xiàn)實(shí)。”

研究人員從一個(gè)半球形玻璃圓頂開始，克服了在曲面上打印電子元件的各種挑戰(zhàn)，得到了最新的“仿生眼”模型。

他們特制的3D打印機(jī)使用以銀粒子為基礎(chǔ)的墨水。墨水保持在適當(dāng)?shù)奈恢貌⒕鶆虻馗稍铮皇茄刂鴱澢谋砻嫦蛳铝鲃?dòng)。然后，他們用半導(dǎo)體聚合物材料來打印光電二極管，將光轉(zhuǎn)換為電能，整個(gè)過程大約需要一個(gè)小時(shí)。麥卡賓表示，該過程中最令人驚訝的是，借助完全由3D打印出來的半導(dǎo)體，將光轉(zhuǎn)換為電的效率高達(dá)25%。

麥卡賓說：“要想可靠地打印出活性電子產(chǎn)品，還有很長的路要走，但我們的3D打印半導(dǎo)體現(xiàn)在已經(jīng)證明，它們的效率可與由微加工設(shè)備制造的半導(dǎo)體器件相媲美。另外，我們可以輕松地在曲面上打印半導(dǎo)體器件。”

麥卡賓表示，接下來，他們計(jì)劃打印一個(gè)擁有更多光接收器(因此效率更高)的“仿生眼”原型，還希望找到一種在柔軟的半球形材料(能被植入真實(shí)眼睛內(nèi))上進(jìn)行打印的方法。

麥卡賓團(tuán)隊(duì)以在單一平臺(tái)上集成3D打印、電子學(xué)和生物學(xué)而聞名。幾年前，他們?cè)虼蛴〕?ldquo;仿生耳”而受到國際關(guān)注。從那時(shí)起，他們采用3D打印方法，制造出了多種可用于外科手術(shù)的人造器官、可幫助脊髓損傷患者恢復(fù)某些功能的細(xì)胞和支架等。

總編輯圈點(diǎn)

說3D打印是先進(jìn)制造的代表性技術(shù)，一定也不為過，小到細(xì)胞，大到航空發(fā)動(dòng)機(jī)，從軟的組織，到硬的鋼鐵，它展現(xiàn)的成果總是給人驚喜。然而，因打印材料有限、設(shè)計(jì)思路過窄，3D打印似乎沒有像此前預(yù)計(jì)的那樣所向披靡、無所不能。但慢下來的節(jié)奏，并不妨礙科學(xué)家繼續(xù)以堅(jiān)韌不拔的精神，在更細(xì)分的領(lǐng)域，用科技改變特定人群的生活和未來。