Новости всё Hi-Tech - iCity.life Пермь

Используя технологии 3D-печати ученые из Университета Миннесоты создали решетку фоторецепторов на полусферической подложке. В перспективе технология позволит создавать с помощью 3D-печати бионические глаза и возвращать зрение полностью ослепшим людям. В будущем бионические глаза, считают исследователи, функционально ничем не будут отличаться от настоящих. А в некоторых случаях, возможно, и превосходить последние.

Живой глаз воспринимает свет благодаря размещенным на сетчатке фоторецепторным нейронам, переводящим видимый свет в электрический сигнал. В созданной на 3D-принтере учеными из Университета Миннесоты модели роль фоторецепторных нейронов играют полупроводниковые диоды.

Последние годы инженеры активно исследуют возможность создания бионических глаз. Некоторые созданные в прошлом прототипы были успешны испытаны на людях, однако изготовление таких протезов обходится очень дорого, поскольку каждое устройство приходится собирать буквально вручную. В перспективе технологии 3D-печати могут существенно удешевить и упростить процесс создания подобных имплантатов, сделав их доступными для более широкого круга нуждающихся людей.

На практике выстроить ряд фоторецепторных диодов на изогнутой поверхности является очень сложной задачей. Для решения проблемы ученые из Миннесоты создали принтер для 3D-печати. Перед началом печати ученые нанесли с помощью принтера на внутреннюю поверхность стеклянной полусферы слой серебряных наночастиц, а затем на нем слой за слоем нарастили структуру фоторецептора из разработанных ими же полупроводниковых полимерных чернил. Весь процесс создания бионического глаза занял примерно 1,5 часа.

По словам главы исследования, Майкла МакАльпина, первый прототип продемонстрировал 25-процентную эффективность преобразования видимого света в электрические сигналы, что, считают ученые, является весьма неплохим результатом для ранней стадии разработки.

«Наши полупроводниковые фоторецепторы, напечатанные на 3D-принтере, начинают приближаться по эффективности к аналогичным устройствам, изготовленным существующими промышленными способами», — комментирует МакАльпин.

«Кроме того, 3D-печать позволяет наносить полупроводниковые диоды на изогнутую поверхность. Другие технологии такой возможности не дают».

В дальнейшем ученые планируют увеличить количество используемых искусственных фоторецепторов. Чем больше фоторецепторов будет использоваться, тем эффективнее будет происходить преобразование света в электрический сигнал. Также МакАльпин и его коллеги хотят усовершенствовать технологию печати, чтобы получить возможность создания полупроводниковых микроприборов не на стекле, а на мягкой подложке, которая в перспективе может стать основой будущего имплантата.