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#Neues aus der Industrie
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Druckprototyp der Forscher 3D für „bionisches Auge“
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Ein Forscherteam an der Universität von Minnesota haben zum ersten Mal völlig 3D druckte eine Reihe helle Empfänger auf einer hemisphärischen Oberfläche. Diese Entdeckung markiert einen bedeutenden Schritt in Richtung zum Herstellen eines „bionischen Auges“, das Blinde eines Tages helfen könnte zu sehen oder Leute sehen besser anvisierte.
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Die Forschung wird im fortgeschrittenen Werkstoff, eine Gleich-wiederholte Bedeckungs-Materialwissenschaft der wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht. Der Autor hält auch das Patent für Halbleitergeräte 3D-printed.
„Bionische Augen werden normalerweise für Zukunftsromane gehalten, aber jetzt sind wir genauer, als überhaupt unter Verwendung eines multimaterial Druckers 3D,“ sagte Michael McAlpine, einen Mitverfasser der Studie und der Universität von Minnesota Benjamin Mayhugh Associate Professor des Maschinenbaus.
Forscher begannen mit einer hemisphärischen Glaskuppel, zu zeigen, wie sie die Herausforderung des Druckes von Elektronik auf einer gebogenen Oberfläche überwinden konnten. Unter Verwendung ihres einzeln angefertigten Druckers 3D begannen sie mit einer niedrigen Tinte von silbernen Partikeln.
Die zugeführte Tinte blieb an Ort und Stelle und trocknete gleichmäßig, anstatt, hinunter die gebogene Oberfläche zu laufen. Die Forscher benutzten dann Halbleiterpolymermaterialien, um Fotodioden zu drucken, die Licht in Strom umwandeln. Der Gesamtprozess dauert eine ungefähr Stunde.
McAlpine sagte, dass das überraschendste Teil des Prozesses das 25 Prozent Leistungsfähigkeit war, wenn es das Licht in Strom umwandelte, den sie mit den völlig Halbleitern 3D-printed erzielten.
„Wir haben den ein langer Weg, zum der aktiven Elektronik routinemäßig zuverlässig zu drucken, aber unsere Halbleiter 3D-printed beginnen jetzt, dass sie mit der Leistungsfähigkeit von den Halbleitergeräten möglicherweise rivalisieren konnten, die in microfabrication Anlagen fabriziert wurden,“ McAlpine zu zeigen sagten. „Plus, können wir ein Halbleitergerät auf einer gebogenen Oberfläche leicht drucken, und sie können nicht.“
McAlpine und sein Team bekannt für die Integrierung des Druckens 3D, der Elektronik und der Biologie auf einer einzelnen Plattform. Sie erhielten internationale Aufmerksamkeit vor einigen Jahren für den Druck eines „bionischen Ohrs.“ Seit damals haben sie 3D druckten lebensechte künstliche Organe für chirurgische Praxis, elektronisches Gewebe, die als „bionische Haut dienen konnten,“ Elektronik direkt auf einer beweglichen Hand und Zellen und Gestelle, die den Leuten helfen konnten, die mit Rückenmarkverletzungen leben, irgendeine Funktion wiederzugewinnen.
McAlpines Antrieb, zum eines bionischen Auges herzustellen ist ein wenig persönlicher. „Meine Mutter ist in einem Auge blind, und wann immer ich über meine Arbeit spreche, sagt sie, ‚wann werden Sie mich drucken ein bionisches Auge? ‚“ Sagte McAlpine.
McAlpine sagt, dass die nächsten Schritte, einen Prototyp mit den helleren Empfängern zu schaffen sind, die sogar leistungsfähig sind. Sie möchten auch eine Weise finden, auf einem weichen hemisphärischen Material zu drucken, das in ein wirkliches Auge eingepflanzt werden kann.
McAlpines Forschungsteam schließt Universität des Minnesota-Maschinenbaustudenten im aufbaustudium Ruitao Su, Habilitationsforscher Sung Hyun Park, Shuang-Zhuang Guo, Kaiyan Qiu, Daeha Joung, Fanben Meng und Undergraduate-Student Jaewoo Jeong mit ein.
Die Forschung wurde vom nationalen Institut der biomedizinischen Darstellung und der Biotechnik der nationalen Institute der Gesundheit (Preis-Nr. 1DP2EB020537), Boeing Company und die Minnesota-Entdeckung, die Forschung und die Initiative der Innovations-Wirtschafts-(MnDRIVE) durch die Staat Minnesota finanziert.