Un equipo de investigadores de la Universidad de Minnesota imprimió por primera vez en 3D una serie de receptores de luz en una superficie hemisférica. Este descubrimiento marca un paso significativo hacia la creación de un "ojo biónico" que algún día podría ayudar a las personas ciegasven o las personas videntes ven mejor.
La investigación se publica hoy en Materiales avanzados , una revista científica revisada por pares que cubre la ciencia de los materiales. El autor también tiene la patente para dispositivos semiconductores impresos en 3D.
"Los ojos biónicos generalmente se consideran ciencia ficción, pero ahora estamos más cerca que nunca al usar una impresora 3D multimaterial", dijo Michael McAlpine, coautor del estudio y profesor asociado de ingeniería mecánica Benjamin Mayhugh de la Universidad de Minnesota.
Los investigadores comenzaron con una cúpula de vidrio hemisférica para mostrar cómo podían superar el desafío de imprimir productos electrónicos en una superficie curva. Usando su impresora 3D hecha a medida, comenzaron con una tinta base de partículas de plata. La tinta dispensada permaneció en su lugar yse secaron uniformemente en lugar de correr por la superficie curva. Luego, los investigadores utilizaron materiales poliméricos semiconductores para imprimir fotodiodos, que convierten la luz en electricidad. Todo el proceso dura aproximadamente una hora.
McAlpine dijo que la parte más sorprendente del proceso fue la eficiencia del 25 por ciento en convertir la luz en electricidad que lograron con los semiconductores totalmente impresos en 3D.
"Tenemos un largo camino por recorrer para imprimir componentes electrónicos activos de manera rutinaria de manera confiable, pero nuestros semiconductores impresos en 3D ahora están comenzando a demostrar que podrían rivalizar potencialmente con la eficiencia de los dispositivos semiconductores fabricados en instalaciones de microfabricación", dijo McAlpine. "Además,podemos imprimir fácilmente un dispositivo semiconductor en una superficie curva, y ellos no pueden ".
McAlpine y su equipo son conocidos por integrar la impresión 3D, la electrónica y la biología en una sola plataforma. Recibieron atención internacional hace unos años por imprimir un "oído biónico". Desde entonces, han impreso en 3D órganos artificiales que parecen reales.para la práctica quirúrgica, tejido electrónico que podría servir como "piel biónica", componentes electrónicos directamente en una mano en movimiento y células y andamios que podrían ayudar a las personas que viven con lesiones en la médula espinal a recuperar alguna función.
El impulso de McAlpine para crear un ojo biónico es un poco más personal.
"Mi madre es ciega de un ojo, y cada vez que hablo de mi trabajo, me dice: '¿Cuándo me vas a imprimir un ojo biónico?'", Dijo McAlpine.
McAlpine dice que los próximos pasos son crear un prototipo con más receptores de luz que sean aún más eficientes. También les gustaría encontrar una manera de imprimir en un material hemisférico blando que pueda implantarse en un ojo real.
El equipo de investigación de McAlpine incluye al estudiante graduado en ingeniería mecánica de la Universidad de Minnesota Ruitao Su, los investigadores postdoctorales Sung Hyun Park, Shuang-Zhuang Guo, Kaiyan Qiu, Daeha Joung, Fanben Meng y el estudiante universitario Jaewoo Jeong.
La investigación fue financiada por el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería de los Institutos Nacionales de Salud Premio No. 1DP2EB020537, The Boeing Company y la Iniciativa de Descubrimiento, Investigación e Innovación de Minnesota MnDRIVE a través del Estado deMinnesota.
Video relacionado : http://www.youtube.com/watch?v=U2_zhpXZkS0
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Minnesota . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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