实用“仿生眼”离我们更近了

2018年08月31日08:37  来源:科技日报
 

据美国每日科学网站近日报道,美国研究人员首次完全采用3D打印技术,在一个半球形表面上打印出了一列光接收器,这一成果标志着科学家向制造出实用“仿生眼”迈出了重要一步,这种“仿生眼”未来可帮助盲人看见东西,或使不盲之人看得更清楚。

最新研究发表于《先进材料》杂志。论文合著者、明尼苏达大学机械工程学院副教授迈克尔·麦卡宾说:“仿生眼睛通常被认为是科幻小说中才会出现的情节,但现在,多材料3D打印机的应用,让科幻比以往任何时候都更接近现实。”

研究人员从一个半球形玻璃圆顶开始,克服了在曲面上打印电子元件的各种挑战,得到了最新的“仿生眼”模型。

他们特制的3D打印机使用以银粒子为基础的墨水。墨水保持在适当的位置并均匀地干燥,而不是沿着弯曲的表面向下流动。然后,他们用半导体聚合物材料来打印光电二极管,将光转换为电能,整个过程大约需要一个小时。麦卡宾表示,该过程中最令人惊讶的是,借助完全由3D打印出来的半导体,将光转换为电的效率高达25%。

麦卡宾说:“要想可靠地打印出活性电子产品,还有很长的路要走,但我们的3D打印半导体现在已经证明,它们的效率可与由微加工设备制造的半导体器件相媲美。另外,我们可以轻松地在曲面上打印半导体器件。”

麦卡宾表示,接下来,他们计划打印一个拥有更多光接收器(因此效率更高)的“仿生眼”原型,还希望找到一种在柔软的半球形材料(能被植入真实眼睛内)上进行打印的方法。

麦卡宾团队以在单一平台上集成3D打印、电子学和生物学而闻名。几年前,他们曾因打印出“仿生耳”而受到国际关注。从那时起,他们采用3D打印方法,制造出了多种可用于外科手术的人造器官、可帮助脊髓损伤患者恢复某些功能的细胞和支架等。

说3D打印是先进制造的代表性技术,一定也不为过,小到细胞,大到航空发动机,从软的组织,到硬的钢铁,它展现的成果总是给人惊喜。然而,因打印材料有限、设计思路过窄,3D打印似乎没有像此前预计的那样所向披靡、无所不能。但慢下来的节奏,并不妨碍科学家继续以坚韧不拔的精神,在更细分的领域,用科技改变特定人群的生活和未来。(记者刘霞)

(责编:姜淑敏(实习生)、孙竞)

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