Глаз человека реагирует на свет благодаря фоторецепторным нейронам, расположенным на сетчатке. Именно они и преобразуют видимый свет в нервный импульс. Новый прототип, изготовленный на 3D-принтере, для выполнения роли фоторецепторов использует полупроводниковые диоды, способные трансформировать свет в электрический сигнал.

В течение последних лет предлагались различные концепты бионических глаз. Некоторые из них даже прошли проверку на людях, причем вполне успешно. Но все эти модели создавались вручную. А технология трехмерной печати способна значительно снизить цену на производство глазных имплантатов, что даст возможность получить их любому нуждающемуся человеку.

Разместить ряд диодов на изогнутой поверхности — это непростая инженерная задача. Однако с помощью кастомного 3D-принтера специалистам из Миннесоты удалось с ней справиться. Перед самим процессом печати диодов ученые нанесли слой серебряных наночастиц на внутреннюю поверхность стеклянной полусферы, после чего приступили к постепенному наращиванию структуры фоторецептора из полупроводниковых полимерных чернил. Для этого инженерам понадобилось более полутора часа.

Майкл МакАльпин, руководитель данного проекта, отметил, что у полученного прототипа была зафиксирована 25%-ная эффективность преобразования света в электрический сигнал. Такой показатель является очень высоким для вещей, созданных с помощью трехмерной печати.

Наши полупроводниковые фоторецепторы, напечатанные на 3D-принтере, начинают приближаться по эффективности к аналогичным устройствам, изготовленным существующими промышленными способами, — рассказывает автор исследования. — Кроме того, 3D-печать позволяет наносить полупроводниковые диоды на изогнутую поверхность, а другие технологии — нет.

Специализацией данной группы ученых является печать бионических устройств на 3D-принтере. Так, некоторое время назад они уже предлагали другие собственные разработки. Однако, по словам МакАльпина, изобретение бионического глаза для него является более личной проблемой, по сравнению с остальными: мать инженера слепа на один глаз.

Сейчас исследователи планируют увеличить число фоторецепторов, ведь их большее количество определяет лучший перевод света в электрический сигнал. Кроме этого, ученые намерены отыскать возможность для печати полупроводниковых микроприборов не на стекле, а на мягкой подложке. Это позволит сделать ее основой имплантата.

Поделиться в социальных сетях