Vedci z University of Minnesota pomocou technológie 3D tlače vytvorili na hemisférickom substráte rad fotoreceptorov. V budúcnosti táto technológia umožní vytvárať bionické oči pomocou 3D tlače a návratu videnia úplne slepým ľuďom. Vedci veria, že v budúcnosti sa bionické oči nebudú funkčne líšiť od skutočných. A v niektorých prípadoch ich možno prekonať.
Živé oko vníma svetlo vďaka fotoreceptorovým neurónom nachádzajúcim sa na sietnici, ktoré prevádzajú viditeľné svetlo na elektrický signál. V modeli vytvorenom na 3D tlačiarni vedci z University of Minnesota hrajú polovodičové diódy úlohu fotoreceptorových neurónov.
V posledných rokoch inžinieri aktívne skúmajú možnosť vytvorenia bionických očí. Niektoré prototypy vytvorené v minulosti boli úspešne testované na ľuďoch, ale výroba takýchto protéz je veľmi drahá, pretože každé zariadenie sa musí zostavovať doslova ručne. Technológie 3D tlače môžu v budúcnosti výrazne znížiť náklady a zjednodušiť proces vytvárania takýchto implantátov a sprístupniť ich širšiemu okruhu ľudí v núdzi.
V praxi je veľmi ťažké usporiadať rad fotoreceptorových diód na zakrivený povrch. Na vyriešenie problému vedci z Minnesoty vytvorili 3D tlačiareň. Pred tlačou vedci nanesli na vnútorný povrch sklenenej pologule vrstvu strieborných nanočastíc pomocou tlačiarne a potom na nej vrstvu po vrstve vybudovali fotoreceptorovú štruktúru z nimi vyvinutých polovodičových polymérnych farieb. Celý proces vytvárania bionického oka trvalo asi 1,5 hodiny.
Podľa vedúceho štúdie, Michaela McAlpina, prvý prototyp preukázal 25-percentnú účinnosť pri premene viditeľného svetla na elektrické signály, čo podľa vedcov predstavuje veľmi dobrý výsledok v počiatočných fázach vývoja.
„Naše polovodičové fotoreceptory tlačené v 3D sa začínajú priblížiť účinnosti podobných zariadení vyrábaných existujúcimi priemyselnými procesmi,“komentuje McAlpin.
„3D tlač navyše umožňuje ukladať polovodičové diódy na zakrivené povrchy. Iné technológie neposkytujú takúto príležitosť. ““
Vedci plánujú v budúcnosti zvýšiť počet použitých umelých fotoreceptorov. Čím viac fotoreceptorov sa používa, tým efektívnejšie bude premena svetla na elektrický signál. McAlpin a jeho kolegovia tiež chcú vylepšiť technológiu tlače, aby mohli vytvárať polovodičové mikroústavy nie na skle, ale na mäkkom podklade, ktorý sa v budúcnosti môže stať základom budúceho implantátu.
Propagačné video:
Nikolay Khizhnyak