實用“仿生眼”離我們更近了

據美國每日科學網站近日報導,美國研究人員首次完全採用3D列印技術,在一個半球形表面上列印出了一列光接收器,這一成果標誌著科學家向製造出實用“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。

科學家造超級仿生眼。(圖源:明尼蘇達大學)

科學家造超級仿生眼。(圖源:明尼蘇達大學)

最新研究發表於《先進材料》雜誌。論文合著者、明尼蘇達大學機械工程學院副教授邁克爾麥卡賓說:“仿生眼睛通常被認為是科幻小說中才會出現的情節,但現在,多材料3D印表機的應用,讓科幻比以往任何時候都更接近現實。”

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

他們特製的3D印表機使用以銀粒子為基礎的墨水。墨水保持在適當的位置並均勻地乾燥,而不是沿著彎曲的表面向下流動。然後,他們用半導體聚合物材料來列印光電二極體,將光轉換為電能,整個過程大約需要一個小時。麥卡賓表示,該過程中最令人驚訝的是,借助完全由3D列印出來的半導體,將光轉換為電的效率高達25%。

麥卡賓說:“要想可靠地列印出活性電子產品,還有很長的路要走,但我們的3D列印半導體現在已經證明,它們的效率可與由微加工設備製造的半導體器件相媲美。另外,我們可以輕鬆地在曲面上列印半導體器件。”

麥卡賓表示,接下來,他們計劃列印一個擁有更多光接收器(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(能被植入真實眼睛內)上進行列印的方法。

麥卡賓團隊以在單一平台上集成3D列印、電子學和生物學而聞名。幾年前,他們曾因列印出“仿生耳”而受到國際關注。從那時起,他們採用3D列印方法,製造出了多種可用於外科手術的人造器官、可幫助脊髓損傷患者恢復某些功能的細胞和支架等◆

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