Ett team av forskare vid University of Minnesota har lyckats 3D-printa en uppsättning ljusreceptorer på en ögonglobsformad yta som kan bana väg för framtida bioniska ögon. Forskarna tror att det 3D-printade bioniska ögat ska kunna hjälpa blinda människor att se eller människor med nedsatt syn att se bättre.
Credit: University of Minnesota, McAlpine Group
"Bioniska ögon brukar ses som science fiction, men nu är vi närmare än någonsin med hjälp av en multimaterial 3D-skrivare", säger Michael McAlpine, en medförfattare av studien och University of Minnesota, Benjamin Mayhugh, docent i maskinteknik.
Forskare började med en halvklotisk glaskupol för att visa hur de kunde övervinna utmaningen av tryckelektronik på en krökt yta. Sedan printade de ett slags bläck av silverpartiklar på kupolen med hjälp av en anpassad 3D-skrivare. Det speciella bläcket stannade kvar på plats och torkade jämnt utöver kupolen istället för att rinna ner den böjda ytan. Forskarna använde sedan halvledande polymermaterial för att skriva ut fotodioder, som i sin tur kan omvandla ljus till el. Hela utskriftsprocessen tar ungefär en timme.
Enligt McAlpine kan de 3D-printade halvledarna konvertera ljus till el med 25 procent effektivitet.
"Vi har en lång väg kvar tills vi regelbundet kan skriva ut aktiv elektronik på ett tillförlitligt sätt, men våra 3D-printade halvledare börjar nu visa att de potentiellt kan konkurrera med effektiviteten hos halvledande enheter som tillverkas i mikrofabrikeringsanläggningar, säger McAlpine. "Dessutom kan vi enkelt skriva ut en halvledare på en krökt yta, och de kan inte dem."
Teamet planerar nu att skapa en prototyp med mer ljusreceptorer som är ännu effektivare. De skulle också vilja hitta ett sätt att skriva ut på ett mjukare runt material som kan implanteras till ett riktigt öga.
Forskningen har publicerats i den akademiska tidskriften Advanced Materials.