「仿生眼」“仿生眼”诞生！海伦凯勒的三天光明不再是“假如”

仿生眼

据外媒报道，近日，明尼苏达大学的研究人员在半球表面上完全3D打印了一个图像传感阵列，这是人类“仿生眼”的第一个原型。

这一发明标志着人类朝创造“仿生眼”迈出了重要一步，这种仿生眼有望帮助盲人恢复视力、让正常人看得更清楚。

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这项研究发表在Advanced Materials上，这是一本涵盖材料科学的同行评审科学期刊。该项研究的作者还拥有3D打印半导体器件的专利。

该研究报告的作者之一、明尼苏达大学机械工程副教授Michael McAlpine说:“仿生眼通常被认为是科幻小说中的东西，但现在我们使用多材料3D打印机可以让这种科幻小说中的东西变成现实。”

研究人员从一个半球形玻璃圆顶开始，展示他们如何克服在曲面上印刷电子元件的挑战：他们用定制的3D打印机使银粒子的基础墨水保持在适当的位置并均匀地干燥，然后，研究人员使用半导体聚合物材料打印出光电二极管，将光转化为电能。整个过程大约需要一个小时。

McAlpine表示，这个过程中最令人惊讶的部分是，他们用完全3D打印的半导体材料将光能转化为电能的效率达到了25%。

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“在常规印刷有源电子产品方面我们还有很长的路要走，但我们的3D打印半导体现在已经开始显示它们可能与微加工设备制造的半导体器件的效率相媲美，”McAlpine说，“另外，我们可以轻松地在曲面上打印半导体器件，但后者做不到。”

McAlpine和他的团队在电子学、生物学和在单一平台上集成3D打印方面都颇有造诣。几年前，他们因打印“仿生耳朵”而受到国际关注。从那时起，他们就能用3D打印机打印出可用于外科手术的人造器官、作为“仿生皮肤”的电子织物、可以帮助脊髓损伤患者的细胞和支架。

而McAlpine创造仿生眼的动机中包含了些个人原因。

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“我的母亲一只眼睛失明，每当我谈论我的工作的时候，她就会问’你什么时候打印我的仿生眼？’”McAlpine说。

McAlpine说他们接下来的工作是创建一个具有更多光效的光接收器的原型。他们还希望找到一种能在柔软的半球形材料上打印的方法，因为那种材料可以植入真实的眼睛中。

McAlpine的研究团队包括明尼苏达大学机械工程研究生Ruitao Su，博士后研究员Sung Hyun Park，Guoang-Zhuang Guo，Kaiyan Qiu，Daeha Joung，Fanben Meng和本科生Jaewoo Jeong。

该研究由美国国立卫生研究院生物医学成像与生物工程研究所(授予号为1DP2EB020537)、波音公司以及明尼苏达州“发现、研究与创新经济”(MnDRIVE)倡议资助。

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