Използвайки технологията за 3D печат, учени от университета в Минесота са създали масив от фоторецептори на полусферичен субстрат. В бъдеще технологията ще направи възможно създаването на бионични очи с помощта на 3D печат и връщане на зрението на напълно слепи хора. В бъдеще бионичните очи, смятат изследователите, функционално няма да се различават от истинските. И в някои случаи може би надминават последното.
Живото око възприема светлината благодарение на фоторецепторните неврони, разположени на ретината, които преобразуват видимата светлина в електрически сигнал. В модела, създаден на 3D принтер от учени от университета в Минесота, полупроводниковите диоди играят ролята на фоторецепторни неврони.
През последните години инженерите активно проучват възможността за създаване на бионични очи. Някои прототипи, създадени в миналото, са били успешно тествани при хора, но производството на такива протези е много скъпо, тъй като всяко устройство трябва да се сглобява буквално на ръка. В бъдеще технологиите за 3D печат могат значително да намалят разходите и да опростят процеса на създаване на такива импланти, като ги правят достъпни за по-широк кръг от хора в нужда.
На практика е много трудно да се подредят поредица от фоторецепторни диоди върху извита повърхност. За да разрешат проблема, учени от Минесота са създали 3D принтер. Преди отпечатване учените нанасят слой сребърни наночастици върху вътрешната повърхност на стъклено полукълбо с помощта на принтер и след това върху него, слой по слой, изграждат фоторецепторна структура от полупроводниково полимерно мастило, разработено от тях. Целият процес на създаване на бионичното око отне около 1,5 часа.
Според ръководителя на проучването Майкъл Макалпин първият прототип показа 25-процентова ефективност при преобразуването на видимата светлина в електрически сигнали, което според учените е много добър резултат за ранните етапи на развитие.
„Нашите 3D-отпечатани полупроводникови фоторецептори започват да се приближават към ефективността на подобни устройства, произведени от съществуващите индустриални процеси“, коментира МакАлпин.
„В допълнение, 3D печатът позволява на полупроводникови диоди да се нанасят върху извити повърхности. Други технологии не предоставят такава възможност."
В бъдеще учените планират да увеличат броя на използваните изкуствени фоторецептори. Колкото повече фоторецептори се използват, толкова по-ефективно ще бъде преобразуването на светлината в електрически сигнал. МакАлпин и неговите колеги също искат да подобрят технологията на печат, за да могат да създават полупроводникови микроустройства не върху стъкло, а върху мек субстрат, което в бъдеще може да се превърне в основа за бъдещ имплант.
Промоционално видео:
Николай Хижняк