Новости

Ученые напечатали бионический глаз

На страницах интернет-издания “Naked science” появилась новость о том, что разработчики из Университета Миннесоты впервые в мире с помощью 3D-печати создали прототип бионического глаза. Изделие представляет собой полукруглую подложку с нанесенными на нее фоторецепторами. Это огромный прорыв, означающий, что скоро ученые смогут печатать бионические глаза, выполняющие те же функции, что и глазные яблоки человека.

Один из инженеров, работающих над проектом, М. МакАльпин, рассказал о разработке подробнее. Как сообщил исследователь, глаз человека реагирует на свет с помощью фоторецепторных нейронов на сетчатке. Нейроны “превращают” свет в нервный импульс, поступающий в мозг: таким образом складывается картинка.

В модели бионического глаза все происходит по-другому: вместо фоторецепторов задействуются полупроводниковые диоды, “превращающие” световые волны в электросигналы.
Руководитель группы инженеров заметил, что они достигли отличного результата: эффективность преобразования света в электросигнал у прототипа составляет 25% – это очень много для изделия, напечатанного на принтере. Как пояснил сам МакАльпин, полупроводниковые фоторецепторы, полученные в результате трехмерной печати, вскоре будут так же эффективны, как подобные устройства, созданные в промышленных масштабах. Более того, 3D-печать – единственный способ нанести на изогнутый материал полупроводниковые диоды.

При разработке тяжелее всего было расположить диоды на неровной поверхности. Однако исследователи справились с этой проблемой, собрав кастомный 3D-принтер. Перед тем как печатать диоды, они покрыли внутреннюю поверхность изделия из стекла слоем серебряных наночастиц. После этого ученые стали послойно наращивать фоторецептор полупроводниковыми полимерными чернилами. На создание одной модели ушло 1,5 часа.

Инженеры будут дорабатывать прототип и увеличивать количество фоторецепторов: чем выше будет их количество, тем лучше будут преобразовываться световые волны в электроимпульсы. Помимо этого, ученые намерены в будущем печатать микроприборы на мягкой подложке вместо стекла: такой материал станет подходящей основой для имплантата.

Группа ученых из Миннесоты уже давно работает с бионическими устройствами, созданными с помощью трехмерной печати. Они разработали материал, схожий с человеческой кожей, управляемый микроэлектроникой, а также бионическое ухо, также напечатанное на трехмерном принтере из материала, напоминающего хрящ. Как признался МакАльпин, на создание искусственного глаза его вдохновила собственная мать с проблемами зрения.

За последние годы было выпущено немало различных концептов бионических глаз, часть даже прошла испытание на людях с проблемами зрения, но до этого времени все имплантаты создавались индивидуально, вручную. Благодаря 3D-печати стоимость концепта значительно снизится, и бионические глаза будут доступны всем нуждающимся.

Смотрите также